理想刚塑性滑移线解中刚性区的校核——板条拉拔的完全解

<正> 1.引言理想刚塑性平面应变问题中的滑移线解法在许多工程实际问题(如金属压力加工、地基分析…)中都有着广泛的应用,在塑性力学教程中也占有比较重要的地位.通过滑移线解法,除了要得到塑性区内的应力和速度分布外,一般还应校核塑性区内各点的塑性功率是否为非负的;校核刚性区内是否存在既满足平衡     

对《半无限体压入的连续速度场解法》一文的疑问

平冲头压入半无限体问题的滑移线解,当没有校核刚性区的应力是否违反屈服条件时,求出的极限载荷因子.n_(?)=P/2K=1+π/2≈2.57只能算是上限,但在文[2]中已校核了刚性区的应力满足平衡条件又不违反屈服条件,因此 n_(?)=2.57就是真实的极限     

各向异性强化材料的滑移线场理论

1.前言滑移线场的理论和方法是求解塑性平面应变问题最有效的方法之一.一般定义最大剪应变速率方向的迹线为滑移线。经典的滑移线场理论所得到的沿α、β两族滑移线的应力方程为dp+2Kdθ=0(1—1)式中p为静水压力,K为剪切屈服应力,θ为x轴方向与主应力σ_1方向的夹角.速度方程为     

关于理想刚-塑性平面应变问题中的速度关系式

理想刚-塑性平面应变问题是塑性力学中发展得比较完善的一个部份。在通常的教科书中,总是把塑性区中的平衡方程和本构方程化为具有两个自变量的一阶拟线性偏微分方程组,其中有两个是关于应力的方程,另两个是关于速度的方程。它们都是狭义双曲型的。应力方程和速度方程具有相同的两族正交的特征线(又称滑移线),沿特征线上的关系式则是进一步讨论理想刚一塑性平面应变问题的解的出发点。沿滑移线速度所应满足的关系式最早是由H.Geiringer(1930年)导出的。然而,由滑移线场以及相 ...     

铜单晶拉伸试样表面滑移带痕迹的晶体塑性分析

采用建立在晶体塑性理论基础上的晶体塑性有限变形计算方法,针对铜单晶试样单轴拉伸过程中晶体滑移在试样表面留下的滑移带痕迹进行了数值研究.作者利用三维有限元模拟不同取向铜单晶试样的拉伸变形,通过晶体塑性滑移面与试样表面交线的几何分析,得到了试样在不同晶向拉伸下不同滑移系启动造成的试样表面滑移痕迹,并对数值计算的试样表面滑移...     

塑性力学滑移线理论中的两个问题

滑移线场理论是解决平面塑性应变问题的重要工具,也是塑性力学中比较成熟的教学内容。但利用滑移线场方法求解问题时,和一般弹性力学和塑性力学中处理问题的方法又有很大的差别。因此学习这部分内容时,除了要建立一些重要的概念外,还必须介绍一些具体的处理问题的方法。     

确定塑性平面应变滑移场方向的一个简便方法

滑移线理论是解决塑性平面应变问题的一个重要方法。只要作出滑移场,决定了α线和β线的方向,同时确定场内任意一点的平均应力σ,则可以通过Hencky方程     

侵蚀滑移计算方法的改进

将二维拉格朗日有限元程序LTZ-2D中侵蚀滑移的计算方法进行了改进.将单元侵蚀判断标准由单一的累积塑性应变标准改为累积塑性应变、单元的硬化因子以及单元相对于滑移线的变形角度的综合判断标准.同时,利用本文的改进算法对侵彻问题进行了数值模拟.计算结果显示,采用改进后的侵蚀滑移计算方法不仅很好地显示了侵彻过程中弹靶的接触面,...     

计算钢制三通管冷挤压胀型内压力的滑移线法

本文描绘在轴向压力、内压力、挤压力和摩擦力作用下钢制三通管冷挤压胀型的塑性流线,并由此分析滑移线分布,用滑移线法计算钢制三通管冷挤压胀型的内压力,最后给出应用实例.     

半无限体压入的连续速度场解法

<正> 1.引言平冲头压入半无限体问题已有报道的解法为滑移线法与上界法,如图1(a),(b).本文主要特点是以连续速度场探索解析上述问题的方法.     

塑性加工中求变形力的近似方法

对刚-塑性材料的平面变形问题,用滑移线场理论求解时,须按构成的滑移线网求数值解。但是做滑移线网常常是很麻烦的事,尤其是对复杂的滑移线网。我们建议一个不必精确构成滑移线网,只知大致塑性区外廓,就能求出更接近真实解变形力的新方法。这种方法的基本思想如下。首先,由实验大致设定塑性区的外廓形状(如观察晶粒变化,吕德斯带和网格变形等),并令此外廓曲线满足反映静力平衡条件和屈服...     

改进的Irwin模型及裂尖塑性区对断裂行为的影响

本文研究了小范围屈服条件下I型裂纹尖端塑性区对断裂行为的影响.Irwin模型假设塑性区外奇异应力场分布是弹性解的平移,并将塑性区的一部分加上原有裂纹视为等效裂纹.这样得到的等效应力强度因子总是大于相应的线弹性解的应力强度因子,这与塑性区的增韧作用相悖.为了考察塑性区对裂纹尖端附近应力分布的影响,本文提出在塑性影响区内,裂纹延长线上奇异应力分布与线弹性奇异应力场静力等效的原则.在此基础上建立了改进的Irwin模型,并导出了衡量塑性区屏蔽效应的显式表达式,定量地解释了塑性区的屏蔽效应,本文结果与基于相变增韧理论的方法得到的结果在趋势上一致.     

理想粘塑性流体润滑问题的参变量变分原理

本文给出了理想粘塑性流体润滑问题的参变量变分原理.在膜厚方向压力为常数的假设下,塑性剪切滑移面将发生在固液交界面上,因而可以选择边界速度滑移量为参变量(控制变量).文中讨论了采用有限元求解时的实施过程,原问题最后可化为求解带约束条件的参数二次规划问题.该方法简单可靠,具有良好的工程应用前景.     

《塑性弯曲理论及其应用》

现有多数金属加工理论的书大都是讨论块体成形方面的,特别是滑移线理论,而另一重要方面关于板材塑性弯曲理论的讨论却付缺如.北京大学余同希教授和章亮炽博士著的《塑     

《塑性弯曲理论及其应用》

<正> 现有多数金属加工理论的书大都是讨论块体成形方面的,特别是滑移线理论,而另一重要方面关于板材塑性弯曲理论的讨论却付缺如.北京大学余同希教授和章亮炽博士著的《塑     

弹塑性激波衰减规律的一种简便解法

本文提出了一个求解弹塑性激波衰减规律的级数解法,给出了各未知量级数展式的通项表达式。同时给出了塑性激波后方弹性卸载区内的应力和质点速度分布规律。该方法简单方便,级数收敛得很快。     

金属塑性成型理论研究的进展

本文综述了近年来金属塑性成型理论在基本规律、成型力学问题解法、外摩擦及成型过程模拟实验技术等方面的进展.     

有限厚双边U型切口板的三维弹塑性有限元分析

针对单向拉伸载荷作用下的有限厚双边 U型切口板 ,本文对其切口根部的三维效应进行了详细的三维弹塑性大变形有限元分析 ,得到了不同于平面切口问题的新结果 :( 1 )在线弹性阶段 ,三维切口根部的应力集中因子 Kt高于二维情形 ,且 Kt在板厚 ( B)约为 8倍切口根部半径 (ρ)时达到峰值 ;进入塑性后 ,切口根部的 Kt随载荷水平的增加逐渐下降 ,并介于平面应力和平面应变情形之间 ;( 2 )切口前缘等效应变εe的最大值出现在约束最高的中面 ,且可比约束最低的自由表面处的应变值高一倍 ;( 3)薄板中 ,塑性区尺寸 xp 的最大值不是出现在约束较低的自由表面 ,而是出现在约束较高的中面 ,但随 B/ρ的增大逐渐向自由表面外推 ;( 4 )面内应力比 Tx在切口根部塑性区内的分布对板厚和载荷水平不敏感 ,可以用 Hill的滑移线解很好地近似。另外 ,对三维影响区内一些重要的三维约束参量进行了详细分析 ,总结了它们的三维分布规律。     

含冷却孔镍基合金次级取向效应的应变梯度晶体塑性有限元研究

单晶镍基合金具有优异的耐高温、高强、高韧等性能, 这些力学性能受制造过程引入的次级取向和冷却孔的影响. 已有研究大多关注单孔薄板的变形机理和力学性能, 而工程中应用的往往是多孔薄板, 当前亟需阐明多孔的塑性滑移带变形机理、次级取向效应以及冷却孔引起的应变梯度效应. 文章采用基于位错机制的非局部晶体塑性本构模型对含冷却孔镍基单晶薄板的单拉变形进行了数值模拟. 此模型基于塑性滑移梯度与几何必需位错的关系引入了位错流动项, 因此可有效刻画非均匀变形过程中的应变梯度效应. 为了全面揭示含孔镍基薄板的次级取向效应, 系统研究了[100]和[110]取向(两种次级取向)下镍基薄板的单拉变形行为, 并重点探究了在两种次级取向下冷却孔数量对薄板塑性行为的影响. 此外, 还分析了镍基合金板变形过程中各个滑移系上分切应力变化、主导滑移系开动以及几何必需位错密度的演化过程, 并讨论了塑性滑移量及其分布特征对不同次级取向镍基合金板强度的影响. 研究表明, 单孔和多孔的[110]薄板抗拉强度均低于[100]薄板, 多孔薄板的塑性变形过程比单孔薄板更为复杂且受次级取向影响更大, 并且发生滑移梯度位置主要位于冷却孔附近以及塑性滑移带区域. 研究结果可为工程中镍基合金的设计和服役提供理论指导.      

可压缩烧结材料平面塑性变形

本文简要介绍了可压缩烧结材料平面应变滑移线理论。应用该理论和滑移线场数值解确定了可压缩烧结材料平板镦粗时，在宽高比ｗ／ｈ≥ｔｇ（π／４＋θ／２）、接触摩擦系数非零和工件相对密度任意给定的条件下的塑性区、压板压力分布和最大滑动摩擦系数。用烧结铜试样粗糙平板镦粗实验进行了验证。