金属塑性变形理论第18讲变形抗力计算课件.ppt
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- 金属 塑性变形 理论 18 变形 抗力 计算 课件
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1、2022-3-221第八章 金属的塑性变形抗力主要内容Main Content 变形抗力的概念及测定方法变形抗力的概念及测定方法 影响变形抗力的主要因素影响变形抗力的主要因素 变形抗力的计算变形抗力的计算 2022-3-2228.3 变形抗力的计算 加工硬化曲线加工硬化曲线 变形抗力的计算变形抗力的计算2022-3-2238.3.1 加工硬化曲线加工硬化曲线 加工硬化曲线为金属的塑性变形抗力与变形程度间加工硬化曲线为金属的塑性变形抗力与变形程度间的关系曲线,通过它可以看出在不同变形程度下变的关系曲线,通过它可以看出在不同变形程度下变形抗力的变化规律。形抗力的变化规律。 加工硬化曲线可用拉伸、压
2、缩或扭转的方法来制定,加工硬化曲线可用拉伸、压缩或扭转的方法来制定,但常用者为拉伸方法。在拉伸法中按变形程度表示但常用者为拉伸方法。在拉伸法中按变形程度表示方法的不同,硬化曲线可分为三种。方法的不同,硬化曲线可分为三种。2022-3-224应力应变曲线应力应变曲线2022-3-225s sd d曲线,其中曲线,其中s s为真应力,为真应力, d d为延伸率为延伸率%10000llld2022-3-226s sy y曲线,其中曲线,其中s s为真应力,为真应力, y y为断面收缩率为断面收缩率%10000FFFy常用常用2022-3-227s se e曲线,其中曲线,其中s s为真应力,为真应力
3、, e e为真应变为真应变0lnlle2022-3-228 这三种曲线,第二种在实际中应用较多。为绘制真应力曲线,这三种曲线,第二种在实际中应用较多。为绘制真应力曲线,必须根据拉伸试验的结果先制出拉力必须根据拉伸试验的结果先制出拉力P与绝对延伸与绝对延伸l的拉伸的拉伸图,然后经过计算再求出真应力图,然后经过计算再求出真应力s s和所对应的断面收缩率和所对应的断面收缩率y y。xFPs真应力为真应力为又又)(000llFlFx则有则有d11000FllFFx2022-3-229)1 (0dsFP所以真应力还可写为所以真应力还可写为而断面收缩率为而断面收缩率为dddy11111000FFFFFxx
4、据此可以计算出真应力和断面收缩率,并绘制曲线据此可以计算出真应力和断面收缩率,并绘制曲线2022-3-2210硬化曲线的特点硬化曲线的特点 硬化曲线的第一个特点,即在曲线开始产生细颈处硬化曲线的第一个特点,即在曲线开始产生细颈处所引的切线与横坐标所引的切线与横坐标y y=1的垂线相截,其截距之值的垂线相截,其截距之值为刚产生细颈的流变应力的二倍,即为刚产生细颈的流变应力的二倍,即2s su。 硬化曲线的第二个特点,该曲线在开始产生细颈点硬化曲线的第二个特点,该曲线在开始产生细颈点处的切线与坐标原点左侧的横坐标轴相截,其截距处的切线与坐标原点左侧的横坐标轴相截,其截距为为1- 2y yu 。20
5、22-3-22112022-3-2212 试样在拉伸过程中的某瞬间的流变应力试样在拉伸过程中的某瞬间的流变应力(真应力真应力)s s,应等于该瞬间试样所受的拉伸力应等于该瞬间试样所受的拉伸力P被当时试样的断被当时试样的断面积面积F所除的商,即所除的商,即FPsssFddFdPP的全微分的全微分2022-3-2213 出现细颈时,试样所受拉力最大,此时有出现细颈时,试样所受拉力最大,此时有 角标角标u对应出现细颈时的应力及断面积对应出现细颈时的应力及断面积0maxuuuudFdFdPss)1 (0y FFydFdF0uuuuddysys1所以有所以有2022-3-2214uuys1tan由几何关
6、系,在图中由几何关系,在图中Ao线段长为线段长为(1-2y yu),而,而Bc线段长为线段长为2s su。2022-3-2215硬化曲线方程硬化曲线方程 近似地认为,金属的加工硬化率近似地认为,金属的加工硬化率ds s/dy y与应力与应力s s成正成正比,与变形程度比,与变形程度y y成反比,即成反比,即ysysnddnCys积分可得积分可得当当y y=y yu,s s=s su时,时,C=s su/y yun,因而,因而nuuyyss2022-3-2216上式两侧乘以作用面积,而转换为变形力与断面收缩上式两侧乘以作用面积,而转换为变形力与断面收缩率之间的关系率之间的关系)1 ()1 (00
7、yyysyssFFFPnuu开始出现细颈时,拉伸变形力最大,也即开始出现细颈时,拉伸变形力最大,也即dP/dy y=0,因此因此0) 1(010nunuununuunFnFyysyys由此由此uunyy12022-3-2217那么,最终真应力和断面收缩率之间的关系为那么,最终真应力和断面收缩率之间的关系为uuuuyyyyss1式中式中s su、y yu分别为颈缩时的真应力和断面收缩率。分别为颈缩时的真应力和断面收缩率。这样,对退火的金属来讲,若已经开始出现细颈时的应力这样,对退火的金属来讲,若已经开始出现细颈时的应力和均匀的断面收缩率时,便可根据上式绘制其硬化曲线的和均匀的断面收缩率时,便可根
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