《材料成形理论基础Ⅰ》课后题答案

1、第一章塑性整形时应力分析和变形分析塑性整形时应力分析和变形分析思维和练习思维以及练习1力物体内的一些应力状态如何描述？为什么？受力物体内一点的应力状态描述为三个徐璐正交平面的九个应力分量。因为通过牙齿点的其他截面的应力都可以用九个牙齿的应力分量来求。2已知力对象中一点的应力状态分别为()MPAIJ=000 021 012。()MPa ij=111 111 111 (1)取得倾斜剖面(例如外部法线方向和三条轴线)的应力分量。(2)求点的应力张量不变量。(3)求出点的主应力，然后绘制主应力示意图。(4)求主局部应力，绘制主局部应力示意图。(5)寻找最大剪应力(6)等效应力。(1)(2 MPa N=

2、，)(2 MPa N=；)(3 MPa N=，0=n (2) 0，3，321=iii0，0，3 321=iii(3)0，(1，)(3 321=MPa MPa0，0，)(3 321=MPa (4) (3 4，)(3 1，)(3 5 321 mpampampa=) (1，)(1，)(7MPaMPa 3已知力物体中一点的应力状态分别为()MPAIJ=01515 15200 15010()MPa ij=1103080 30030 803050应力部分张量和应力部分张量，然后计算应力部分张量的第二不变性。=1000 0100 0010；101515 15100 1500 ijmij 550 2=I=3/

3、16000 03/1600 003/160；3/1703080 303/16030 80303/10IJ MIJ 3/33700 2=I 4应力张量的第一、第二和第三不变1 I、2 I、3 I为什么与坐标选择无关？主应力值与座标选取无关，因此特征方程式的系数与座标选取无关。5等效应力的特征是什么？(1)等效应力是不变的。(2)等效应力为单向均匀拉伸(或压缩)的拉伸(或压缩)应力，即0 32=1=；(3)等效应力不是作用于特定平面的应力，因此无法在剖面中显示。(4)等效应力可以在一些应力状态下解析为应力部分张量的复合作用。6已知力物体内的应力场为3 1 2 6xcxy x=、2 2 3 xyc

4、y=、yxcyc xy 2 3 2=、0=zxyzz、测试系数321 CCC、321 321=CCC，7地震应变和工程应变的特征是什么？(1)工程变形不反映变形的实际情况。(2)代数变形具有可加性，工程变形没有可加性。(3)代数变形是可比较的变形，工程变形是不可比较的变形。(4)工程应变计算简单。8周的应变略图有多种茄子形式，为什么呢？主应变略图有三种茄子形式，由体积不变条件决定。证明9体积不变条件可以表示为0=zyx。变形增量体积不变条件表达式除以时间增量。10确定是否可以存在以下变化字段：(1) 2 xy x=，yx y 2=，xy z=，0=xy，()yz yz=2 2 2，()22 2

5、 1 yx zx=；(2)() 22 yxc x=，2 CX y=，xy xy 2=，0=zxyzz。(1)不存在。(2)当c=1时存在。11为什么变形的增加更准确地反映受力物体的变形呢？变形过程结束时的整体变形不一定取决于当时的应力状态。极大地限制了整体变形在塑性变形研究中的作用。变形增量对应于瞬时应力状态。介绍了12塑料加工时刀具的工作速度、变位速度和应变速度的差异和连接。L u0=第二章第二章塑性整形时屈服准则和应力应变关系塑性整形时屈服准则和应力应变关系练习和事故测试问题练习和事故1测试问题测试问题测试屈服准则的几何意义。在主应力空间中，屈曲屈服的基准是倾斜的六棱柱面，例如1到3个坐标

6、轴。米塞斯在主应力空间中屈服于倾斜的圆柱面，例如1到3个坐标轴。2试论米塞斯投降准则和屈勒斯投降准则的特点。(a)居里投降准则：k s 2=；mises屈服准则：k s 3=。(B)与坐标选择无关(C)屈曲在屈服准则中未考虑中间主应力对材料屈服的影响。因为mises屈服标准考虑了中间主应力对屈服的影响。(d)静水压不影响两个茄子屈服标准。(E)在主应力空间中，屈曲屈服准则是倾斜的六角柱面，如1 3个坐标轴，在平面上称为一个正六角形，屈曲称为六角形。mises屈服在主应力空间中是一个倾斜的圆柱面(例如1到3个坐标轴)，在平面中是一个圆，在mises圆中是一个圆。(F)如果应用的限制是主应力顺序已

7、知的，则屈曲屈服准则易于用作主应力零部件的线性函数，并且经常用于工程设计。mises投降标准看起来很复杂。但是，当主应力顺序未知时，屈勒斯屈服准则是六次方程式，比米塞斯屈服准则复杂得多。什么是3平面，为什么平面有6个对称轴？穿过原点并垂直于各向同性轴的平面称为平面。由于假定材料的屈服与坐标选择无关，因此可以得到三个对称轴，并且材料的拉伸和压缩性能相同，可以得到其他三个对称轴。4已知应力张量=c c ij 00 000 00 00(c为正数的常数)，mises屈服标准和屈曲根据屈服标准正确屈服？=C。根据mises屈服标准：s C 3 1=；屈勒斯屈服准则：s C 2 1=。如果在5角111mm

8、立方体的一侧施加710N的压缩载荷，立方体将屈服。在其他两个面上分别施加10N和20N的压缩载荷时，牙齿平面上需要施加多少载荷才能使立方体屈服？(威廉莎士比亚，Northern Exposure(美国电视电视剧)，立方体，立方体，立方体，立方体)接触面的摩擦是可以忽略的。40N或10N。已知具有6半球末端的薄壁圆柱体(参见图1)，平均半径为R，壁厚受T，内压P的影响。此时，请尝试薄壁圆柱的屈服条件(根据mises屈服准则和gulles屈服准则)。根据mises屈服准则：s t pr=2 3；根据屈勒斯投降准则：s t pr=。尝试在7 x，y，z坐标系中导出yz=，0=yzzx条件下Mises

9、屈服条件的表达式。()为什么描述22 2 3 sxyyx=8塑料范围内的应力应变关系比弹性范围复杂得多？从弹性应力-应变关系中可以看出，应力-应变关系是线性的，可以通过钩的规律来说明，变形可以由应力唯一地确定。但是，在塑料变形范围内，应力和变形的关系是非线性的，变形不是由应力唯一确定的，而是与变形历史相关的。这是因为随着变形的发生和发展，材料的原始组织和性能也发生了变化，塑性变形是永久性变形，每个小阶段塑性变形引起的组织和性能变化必须保持不变，并影响下一阶段的变形过程。因此，每个微变形阶段的应力应变关系都不同。9检验整体理论和增量理论的区别。增量理论：应力和变形增量之间的关系。整体理论：应力和

10、总应变之间的关系。两者的区别在于表达式和假设不同。10应力应变顺序对应规律包含哪些基本内容？在应用中有什么意义？应力应变顺序对应规则包括应力应变顺序对应关系和应力应变中间关系。应力应变顺序对应于法则，可以根据应变顺序确定应力的顺序，也可以根据应力顺序确定应变顺序。11等效应力-等效应变单曲线假设的含义是什么？根据单曲线假设，可以使用最简单的实验方法确定材料的等效应力和等效变形曲线。12等效应力-等效变形曲线的简化模型是什么？分别写出那个数学表达式。理想的弹性塑料材料模型、理想的刚性塑料材料模型、金志洙硬化材料模型、刚性塑料非线性硬化材料模型、弹性塑料线性硬化材料模型、刚性塑料线性硬化材料模型1

11、3已知的2 1 s=、2 2 s=、0 3=、ad p=1 (a是常数)、相应的变形增量p d 2、1: (-1): 0 14以下三种茄子应力状态，1)1=，2=0，3=-/2；2) 1=2，2=，3=0；3)1=60、2=30、3=0。求应变增量的比率。(1)1:(-1):0；(2)1:0:(-1)；(3) 1: 0: (-1)。2r t图1具有半球形末端的薄壁圆柱1第3章塑料整形分析方法塑料整形分析方法练习和事故体练习以及事故体1塑料加工问题的正确解决应满足哪些条件？对于弹性塑料变形物体：必须满足16个方程。对于刚性塑料变形物体：必须满足17个方程。对于双平面变形问题，实验塑料区域内每个点

12、的应力状态可以用平均应力M和最大切向应力K表示。例如：1=m k；2=m；3=m k。主应力顺序321牙齿介绍了已知()的情况下31 2 1=k，()31 2 1=m=k k k m m 3 2 1=k k k m m 3 2 1(8-5)3中的平面问题、轴对称问题的变形特性。(1)平面变形问题特征：变形体内每个点的变位分量与一个轴无关，沿该轴的变位分量为零的情况下，牙齿变形过程称为平面变形问题。假定变形体上的每个点沿z轴的变位分量为零。(2)平面应力问题性质：如果变形主体的所有应力元件与轴线无关，则该轴线的垂直平面中的所有应力元件均为零，(3)轴对称问题性质：如果变形主体的几何图形、物理性质

13、和外部负载在轴线上对称，则通过该轴线的所有平面均为对称面，则对于变形主体的应力、变形、变形4塑料加工，库仑摩擦规则中的摩擦系数为常数，则摩擦系数的最大值为多少？为什么？根据mises屈服标准：3 1最大值=；屈勒斯投降指南：5。0 max=。讨论主应力法解决5塑料加工问题的特点。如图2所示，已知：1)横向均布载荷s q 3 1=；2)接触面的摩擦剪切应力SF 2 1=。尝试压缩圆柱时的单位压力P，如图2所示。()RRH P S=3 4 2 6判断，滑线规则是什么？如果直线和直线形成右手坐标系，则最大主应力(基于对数值)必须位于牙齿坐标系的第一个和第三个象限中。7一个应力方程的含义是什么？由此可

14、以获得滑移线场的哪些特性？一个应力方程式提供了同一滑移线的平均应力M和转角之间的关系。确定滑动线字段后，还确定了拐角，如果滑动线上某点的平均应力M牙齿已知，则可以计算该滑动线上任意点的平均应力。两个族群滑移线徐璐互垂，因此您可以取得整个塑胶区域内每个点的平均应力，以确定整个塑胶区域内每个点的应力状态。8滑移线场的典型应力边界条件是什么？自由曲面、无摩擦接触曲面、摩擦切向应力达到最大值k的接触曲面，以及k f 0时的接触曲面。讨论9 gelinger速度方程的用途。已知滑移线场可根据格尔速度方程找到速度场。10滑移线场的速度矢量端图是什么？滑移线和速度矢量端曲线之间的关系是什么？滑移线场的速度矢

15、量端点图：滑移线上每个点的速度矢量端点曲线。运动线与速度平面上的速度向量端点曲线徐璐互垂于该点。11为什么说沿同一条滑线的速度不连续性大小保持不变，其方向随滑线方向而变化？速度之间的连接是滑动线，因此速度之间的连接必须满足断开l两侧的复盖凝胶速度方程，如果速度之间的连接设置为直线，则0 0 22 11=duud duuud nt nt nt nt垂直速度连续(nn uu 21=)，因此，减去两个值TT udud 21=，常数=TTT uuu 12表示沿同一滑动线的速度不连续值已知12滑球字段为点c的等静压力为900MPa，剪切屈服应力k=600MPa查找点b，d的应力状态，如图3所示。0)(300)(1500=xyb XB MPa)(330002 cos)(200600)(2001 200 mpakmpa dxyd xd=13已知顶角度为2的固定楔体将接触摩擦剪应力设定为零。单位长度上的变形力()tgkhP=14 14如何通过讨论解决塑料加工问题的上限方法的基本知识，使获得的上限解决方案接近实际速度字段？解决塑料加工问题的上限方法通常包括以下步骤：(a)根据材料流规律，可以包含一个或多个暂挂参数，但设置必须满足速度边界条件和体积不变条件的运动许可速度字段。(b)根据设定的速度字段