条件屈服点的定义是什么(屈服塑性应力状态)

huafeng1103 好资讯条件屈服点的定义是什么(屈服塑性应力状态)已关闭评论3字数 1148阅读模式

mises应力在有限元计算时天天用,还有有必要完全搞懂来龙去脉,如有错误,请指正。乱了点,懂的人就不必看了。

首先要注意其适用条件,这里不多说。

固体中某点处的应力状态可以用一个应力张量描述。应力张量为二阶张量,可将其分解为球量和偏量。球量中的九个分量,非对角元全为0,对角元的值均为应力张量对角元之和的1/3,也即八面体正应力。球量对应于球形应力状态,可以这样理解:一个无限小的质点,沉入水中,每个方向都受到相同的压力,因此一般也称为静水压力,它只引起体积变化,不引起形状改变。对于金属材料,即便这个质点沉入水中非常深,还是表现为弹性状态。因此,一般认为球量不会导致此点进入屈服状态。偏量为原应力张量减去球量,它只引起形状变化。

外载荷作用在物体上面产生变形,变形过程中作功,不考虑损耗,这些功等于应变能。单位体积的应变能为应变能密度。同应力张量一样,我们也可以将应变能密度进行分解,一个是体积改变能密度(由球量引起),一个是畸变能密度(由偏量引起),畸变就是形状改变。由应变能密度公式,用八面体正应力代人可得体积改变能密度,相减得到畸变能密度,它与弹性模量、泊松比以及此点的三个主应力有关。主应力可以根据应力张量计算出来,坐标变化时,应力张量各分量会改变,但是主应力在空间中的方向以及大小都不随坐标变化。

既然屈服主要由偏量引起,因此,可以建立一个屈服准则,它只与偏量有关,无论此点处于何种应力状态,因此可以采用畸变能密度。此屈服条件认为,某点处应力状态对应的畸变能密度达到某数值时,此点进入屈服状态。畸变能密度是一个与该点三个主应力相关的量,还与材料相关,消去这些材料系数,就得到mises应力的计算公式,它也是对该点应力状态的描述。根据拉伸试验可以确定材料对应的屈服应力,从而建立屈服条件。

稍加深入的研究一下所有屈服条件。在主应力空间研究。我们任取一个直角坐标,设其为主应力空间,坐标轴设为三个主应力。对应要研究的某点,根据其应力状态可以计算得到它的三个主应力(不管方向),这三个主应力对应于主应力空间中的一个空间点,连接此点与原点,得到一条线。过原点取一个平面,与三个坐标轴等倾,称为PI平面。其过原点的法线上,每点对应的应力状态均为球形应力状态。将某点对应的应力状态在此直线上投影,则只有垂直pi平面法线的分量会引起屈服。那么,在此空间中,所有屈服点将是一个封闭曲面,它以pi平面的法线为轴,在pi平面上的投影是一个封闭曲线。

mises屈服条件。由于pi平面的法线垂直于八面体的一个面,此面上的八面体剪应力才会导致屈服,因此也可用八面体剪应力建立屈服条件,实质一样,因此也称最大八面体剪应力屈服条件。当然还有其它解释。

mises应力是一个等效应力,注意等效的意义。在单拉时其值就等于拉伸应力。

huafeng1103
  • 本文由 发表于 2023年4月11日 17:07:03
  • 转载请务必保留本文链接:http://www.diujiu.com/zhixun/5289.html