金属塑性变形理论第18讲-变形抗力计算课件

金属塑性变形理论

Theoryofmetalplasticdeformation

第十八讲LessonEighteenZhangGuijieTel：E-Mail：DepartmentofMetalMaterialandProcessEngineeringHebeiPolytechnicUniversity,Tangshan06300912/29/20221第八章金属的塑性变形抗力主要内容MainContent变形抗力的概念及测定方法影响变形抗力的主要因素变形抗力的计算12/29/202228.3变形抗力的计算加工硬化曲线变形抗力的计算12/29/20223应力应变曲线12/29/20225s－d曲线，其中s为真应力，d为延伸率12/29/20226s－y曲线，其中s为真应力，y为断面收缩率常用12/29/20227s－e曲线，其中s为真应力，e为真应变12/29/20228所以真应力还可写为而断面收缩率为据此可以计算出真应力和断面收缩率，并绘制曲线12/29/20221012/29/202212出现细颈时，试样所受拉力最大，此时有角标u对应出现细颈时的应力及断面积所以有12/29/202214由几何关系，在图中Ao线段长为(1-2yu)，而Bc线段长为2su。12/29/202215硬化曲线方程近似地认为，金属的加工硬化率ds/dy与应力s成正比，与变形程度y成反比，即积分可得当y=yu，s=su时，C=su/yun，因而12/29/202216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开始出现细颈时，拉伸变形力最大，也即dP/dy=0，因此由此12/29/202217那么，最终真应力和断面收缩率之间的关系为式中su、yu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和均匀的断面收缩率时，便可根据上式绘制其硬化曲线的各阶段。12/29/202218外推流动极限为硬化率为其中sb为材料的强度极限12/29/2022208.3.2变形抗力的计算实验公式法计算图表法计算数据库12/29/202221变形速度的影响关系式当变形速度在较大范围内变化时，采用下述公式计算变形抗力可以得出较符合实际的结果。总的趋势是随着变形温度的降低，m值减小。这就说明，变形温度越高，变形速度的影响越大。在低温和常温条件下，变形速度的影响减小。12/29/202223变形程度的影响关系式在变形过程中由于加工硬化的结果，随着变形程度的增大，变形抗力增大。一般可采用下述关系式来确定。12/29/202224变形速度、变形程度和变形温度共同影响的综合关系式12/29/202226计算图表法变形抗力的计算图表法繁多，现仅就热力系数法予以讨论。首先在变形的热力参数为某一中等值的条件下求出金属的变形抗力s0，并将它作为基础值。然后再用热力参数修正系数来修正此基础值，得出在其它变形条件的变形抗力。此热力参数的中等值是t=1000℃，e=10s-1，e=0.1。各热力参数修正系数用kt、ke、ke表示。这样，在不同变形条件下的变形抗力便为：12/29/20222745号钢变形温度、变形程度系数曲线12/29/202228举例，试求出含碳量为0.45％的碳钢，t=1100℃，e=25％和e=50s-1条件下的变形抗力。解：从教材表8－3中得出，45号钢的基础应力s0=86MPa，再根据变形温度、变形程度和变形速度系数曲线，查出ke=1.28，ke=1.29，kt=0.75。这样，所求的变形抗力为ss=1.28×1.29×0.75×86=106.5MPa。12/29/202230计算数据库随着计算机及其应用的发展，变形抗力等金属的力学性能指标的计算也出现新的生机。一些新模型的开发应用到