材料成型基本原理第十八章答案

1、材料成型基本原理第十八章答案第十九章思考与练习1. 主应力法的基本原理和要点是什么？答：主应力法（又成初等解析法）从塑性变形体的应力边界条件出发，建立简化同时求解了平衡方程和屈服条件，得到了边界上法向应力和变形的力能参数，但未考虑变形体的应变状态。基本要点如下：把变形体的应力和应变状态简化成平面问题（包括平面应变状态和平面应力状态）或轴对称问题，以便利用比较简单的塑性条件，即?1?3?s 。对于形状复杂的变形体，可以把它划分为若干形状简单的变形单元，并近似地认为这些单元的应力应变状态属于平 面问题或轴对称问题。根据金属流动的方向，沿变量体的整个（或部分）截面（通常为纵截面）切割包含接触面的原始

2、体，并假定作用在原始体上的法向应力为均匀分布的主应力。这样，在研究原始物体的力平衡条件时，可以得到一个简化的常微分方程来代替精确的偏微分方程。接触面上的摩擦力可用库仑摩擦条件或恒定摩擦条件表示。在对基元体列塑性条件时，假定接触面上的正应力为主应力，即忽略摩擦力对塑性 条件的影响，从而使塑性条件大大简化。即有?十、YY （当？ XY时）将经过简化的平衡微分方程和塑性条件联立求解，并利用边界条件确定积分常数，求得接触面上的应力分布，进而求得变形力。由于简化后的平衡方程和屈服方程本质上是用主应力表示的，所以称之为“主应力法”。. 一 20钢圆柱毛坯，原始尺寸为？50mm?50nlm在室温下锻粗至高度

3、H=25mm ,设置接触面摩擦剪应力？变形力P和单位流动压力P。?0.2y。已知y?746?0.20mpa,试求所需的解：根据主应力法应用中轴对称徽粗得变形力算得的公式p?y（1?而本题？ = 0.2y与例题?= mk,k?h=25mm根据体积不变性定理，re? 252, d=502, H=25,因为 y=746? 0.2 (1? 2215) y2md6h)相比较得： m=0.4, 因为该圆柱被压缩至在宽度为a、高度为H长度为的平砧上锻粗具有长矩形截面的坯料l?a ，若接触面上的摩擦条件符合库仑摩擦用主应力法导出了单位流动压力 P 的表达式。解：本题与例1平面应变锻粗的变形力相似，但又有其不同

4、点，不同之处在于？=u?y这个摩擦条件，故在D2u ？图 19-36ydx 中是一个一阶微分方程， ?y 算得的结果不一样，后面的答案也不喜欢一圆柱体，侧面作用有均布压应力?，试用主应力法求镦粗力p0 和单位流动压力p(见图 19-36)。 TOC o 1-5 h z 解决方案：这个问题类似于轴对称徽粗变形力的例子，但当R?重新，？重新？ ？0而不是 ?re?0 ，故在例题中，求常数c 不一样：C2.Hxe ？ 2k？2.h00y(x?xe)?2k?xe?2?(x?xe)?f?2l?2k?0?0h? 十、 F2lxe ？ E2k？0?h?p?f2lxe?xeh?2k?0什么是滑移线？什么是滑移

5、线场？答：滑移线：金属由晶体组成，其塑性变形主要是通过内部原子滑移的方式而实现在，可以在变形的金属表面上观察到滑移痕迹。我们把塑性变形金属表面滑移形成的条纹称为滑移线。滑移线场：经研究证明，滑移线就是塑性变形体内最大切应力的轨迹线，因为最大切应力成对出现，相互正交，因此，滑移线在变形体内呈两族相互正交的网络，即所谓的滑移线场。滑移线的方向角是多少？如何确定正负号？答：?线的切线方向与ox 轴的夹角以?表示（见图 19-8），并规定ox 轴的正向伟？角度测量起始线，由逆时针旋转形成？角度为正，由顺时针旋转形成? 角为负。判断滑移线系列的规则是什么？答：规则为：（1）当a、B族线构成右手坐标系时，

6、代数值最大的主应力？1的动作方向位于第一象限和第三象限；（ 2） 顺时针方向滑移线两侧最大剪应力的组成为a,逆时针方向形成的线为B线；（3）当主应力已知时？1和？ 3.顺时针旋转45 ?角度，即a、B族线。3写出汉基应力方程。这个等式是什么意思？滑移线场的重要特征是什么？答：平面应变状态下的应力分量完全有erm和k来表示。而k为材料常数，故而只求M的b变化规律，从而得到整个变形体的应力分布，这是用滑移线法求解平面问题的本质。手帕从压力平衡的状态开始。导出了描述滑移线各点平均应力变化规律的HANKEYZ力方程：？m？2k？（？） （沿 ？线）？m？2k？（？） （沿 ？线）该方程描述了滑移线的以

7、下特征：滑移线的沿线特性：当沿 a族（或B族）中的同一条滑移线移动时，E （或 刀）为 常数，只有当一条滑移线转到另一条滑移线时，己（或 中）值才改变。在任一族中的任意 一条滑移线上任取两点 a、 b ，则可推导出滑移线的沿线特性，即？文科硕士兆字节2k？ ab可以得出如下结论：如果滑移线场已经确定，且滑移线任一点的平均应力已知，则可以确定滑移线 场中每个点的应力状态。（ 2）若滑移线为直线，则此直线上各点的应力状态相同。如果两族滑移线是滑移线场某一区域内的直线，则该区域内各点的应力状态相同，称为均匀应力场。汉基第一定理（交叉线特征）及其推论：同一族的一条滑移线转到另一条滑移线时，则沿另一族的

8、任一条滑移线方向角的变化及平均应力的变化S3和s 0-m均为常数。四?1,1?2,1?1,2?2,2?？常数？m?m1,1?m2,1?m1,2?m2,2?？常数根据汉基第一定理，我们可以得出如下推论：如果一个族的滑移线的一段是一条直线，那么该族滑移线被另一个族切割的所有相应线段都是直线9 滑移线场有哪些典型的应力边界条件（ 画图说明 ）?答复:无力自由表面无摩擦接触面摩擦切应力达到最大值k的接触面 当摩擦剪应力是具有中间值的接触面时，接触面上的摩擦剪应力?xy10什么是速度间断?为什么说只有切向速度间断，而法向速度必须连续?答：在刚塑性变形体内存在的速度不连续的情形，就形成了速度间断。由于变形体被速度间断面sd 分成两个区域，根据塑性变形体积不变条件可知，垂直于微段dsd 上的速度必须相等，否则材料将发生重叠或拉开。而且向速度分量