1、金属塑性变形理论第二讲Lesson Two张贵杰Zhang GuijieTel：0315-2592155E-Mail： 河北理工大学金属材料与加工工程系Department of Metal Material and Process EngineeringHebei Polytechnic University, Tangshan 063009Lesson 2Lesson 2*2金属塑性变形理论金属学部分总结o 塑性变形物理本质（滑移、孪生、多晶体变形）o 冷热加工组织变化（冷热变形组织的区别，再结晶）o 钢材组织性能控制（强韧、冲压性能）o 塑性变形不均匀性（附加应力及产生原因分析）o 金属
2、塑性加工中的断裂（断裂现象分析）o 金属的塑性（影响因素分析）o 金属的变形抗力（影响因素分析）o 塑性加工中的摩擦与润滑（摩擦力计算、摩擦系数）Lesson 2Lesson 2*3金属塑性变形理论力学部分主要内容o 应力状态分析o 应变状态分析o 变形力学方程o 滑移线场理论o 工程法o 上界定理塑性加工力学基础部分塑性加工力学问题求解方法部分Lesson 2Lesson 2*4第十章 应力状态分析主要内容Main Contento 应力状态基本概念 o 斜面上任一点应力状态分析 o 求和约定和应力张量 o 主应力及主切应力 o 球应力及偏差应力 Lesson 2Lesson 2*510.1
3、 应力状态基本概念o 金属塑性加工是金属与合金在外力作用下产生塑性变形的过程，所以必须了解塑性加工中工件所受的外力及其在工件内的应力和应变。本章讲述变形工件内应力状态的分析及其表示方法。这是塑性加工的力学基础。 Lesson 2Lesson 2*6o 型钢轧制Lesson 2Lesson 2*7o 轧辊的断裂Lesson 2Lesson 2*8锤锻过程Lesson 2Lesson 2*9o 飞机蒙皮的成形破裂起皱能否一次成形，用什么样的模具?变形量是否满足要求（厚度减薄量等）?FFLesson 2Lesson 2*10基本假设o 变形体是连续的，不存在微观结构，是宏观的，材料是均匀的，各向同性
4、。 o 变形体性能及变形行为在存在随机现象，性能是确定的Lesson 2Lesson 2*11外力体积力表面力重力惯性力电磁力特点：分布在物体体积的外力，它作用在物体内部的每一个质点上特点：分布在物体表面的外力作用力（主动力）正压力约束反力摩擦力Lesson 2Lesson 2*12o 塑性加工时，由于体积力与加工中的作用力比较起来很小，在实际工程计算中一般可以忽略。但在高速加工时，金属塑性流动的惯性力应该考虑。o 一般塑性加工只分析作用力、正压力、摩擦力的作用状态。Lesson 2Lesson 2*13Lesson 2Lesson 2*14o 作用力 塑性加工设备的可动工具部分对工件所作用的
5、力。又称主动力。 可以实测或理论计算，用于验算设备强度和设备功率。o 正压力 沿工具和工件接触面法向阻碍工件整体移动或金属流动的力，其方向垂直于接触面，并指向工件。o 摩擦力 沿工具和工件接触面切向阻碍金属流动的力，其方向平行于接触面，并与金属质点流动方向或流动趋势相反。Lesson 2Lesson 2*15内力和应力o 内力o 在外力作用下的物体，内部将产生抵抗变形的力称为内力。o 内力可以用截面法把它表示出来。Lesson 2Lesson 2*16o 应力S称作用在面素 上的全应力 Lesson 2Lesson 2*17全应力的分解方式o 一种沿法向、切向分解 o 一种可以沿坐标轴分解为S
6、x、Sy、Sz 正应力： 切应力： Lesson 2Lesson 2*18 一点的应力向量不仅取决于该点的位置，还取决于截面的方位。 Lesson 2Lesson 2*19o 如果截面的法向与某坐标轴重合，则该截面上的切应力还可以沿其余两坐标轴分解。 Lesson 2Lesson 2*20o 对于包含某点的微六面体体素上，每一面素上作用有三个应力分量，其中一个正应力，两个切应力。 Lesson 2Lesson 2*21o 应力分量的符号规定 面素符号力方向力符号+-+-+Lesson 2Lesson 2*22应力符号练习Lesson 2Lesson 2*23应力莫尔(Mohr)圆s2s1yzxs3tmaxO1 O2 O3 O1：l=0，m、n 变化（，）轨迹O2：m=0，l、n 变化（，）轨迹O3：n=0，m、l 变化（，）轨迹 Lesson 2Lesson 2*24Lesson 2Lesson 2*25课后作业Homeworko 习题集P2习题1、2、5
