下载文档原格式
《塑性力学及成形原理》知识点汇总第一章绪论1．塑性的基本概念2．了解塑性成形的特点第二章金属塑性变形的物理基础1．塑性和柔软性的区别和联系2．塑性指标的表示方法和测量方法3．磷、硫、氮、氢、氧等杂质元素对金属塑性的影响4．变形温度对塑性的影响；超低温脆区、蓝脆区、热脆区、高温脆区的温度范围补充扩展：1.随着变形程度的增加,金属的强度硬度增加,而塑性韧性降低的现象称为:加工硬化2.塑性指标是以材料开始破坏时的塑性变形量来表示,通过拉伸试验可以的两个塑性指标为:伸长率和断面收缩率3.影响金属塑性的因素主要有:化学成分和组织、变形温度、应变速率、应力状态(变形力学条件)4.晶粒度对于塑性的影响为:晶粒越细小,金属的塑性越好5.应力状态对于塑性的影响可描述为(静水压力越大)：主应力状态下压应力个数越多，数值越大时,金属的塑性越好6.通过试验方法绘制的塑性——温度曲线,成为塑性图第三章金属塑性变形的力学基础第一节应力分析1．塑性力学的基本假设2．应力的概念和点的应力状态表示方法3．张量的基本性质4．应力张量的分解；应力球张量和应力偏张量的物理意义；应力偏张量与应变的关系5．主应力的概念和计算；主应力简图的画法公式（．．．3．-．14．．）应力张量不变量的计算．．．．．．．．．．．122222223()2() x y zx y y z z x xy yz zx x y z xy yz zx x yz y zx z xyJ J Jσσσσσσσσστττσσστττστστστ=++=-+++++=+-++公式（．．．3．-．15．．）应力状态特征方程．．．．．．．．．321230J J J σσσ---= (当已知一个面上的应力为主应力时，另外两个主应力可以采用简便计算公式（．．．3．-．35．．）．的形式计算)6．主切应力和最大切应力的概念计算公式．．（．3．-．25．．）．最大切应力．．．．．)(21min max max σστ-= 7．等效应力的概念、特点和计算主轴坐标系中．．．．．．公式．．（．3．-．31．．）．8σ=== 任意坐标系中．．．．．．公式．．（．3．-．31a ．．．）．σ=8．单元体应力的标注；应力莫尔圆的基本概念、画法和微分面的标注 9．应力平衡微分方程 第二节 应变分析1．塑性变形时的应变张量和应变偏张量的关系及其原因 2．应变张量的分解，应变球张量和应变偏张量的物理意义 2．对数应变的定义、计算和特点，对数应变与相对线应变的关系 3．主应变简图的画法 3．体积不变条件公式（．．．3．-．55．．）．用线应变．．．．0x y z θεεε=++=；用对数应变．．．．．（主轴坐标系中）．．．．．．．．0321=∈+∈+∈ 4．小应变几何方程公式（．．．3．-．66．．）．1;()21;()21;()2x xy yx y yzzy z zx xz u u v x y x v v w y z yw w u z x zεγγεγγεγγ∂∂∂===+∂∂∂∂∂∂===+∂∂∂∂∂∂===+∂∂∂ 第三节 平面问题和轴对称问题1．平面应变状态的应力特点；纯切应力状态的应力特点、单元体及莫尔圆公式（．．．3．-．8．6．）．12132()z m σσσσσ==+= 第四节 屈服准则1．四种材料的真实应力应变曲线 2．屈雷斯加屈服准则 公式（．．．3．-．96．．）．max 2s K στ== 3．米塞斯屈服准则公式（．．．3．-．10．．1．）．2222222262)(6)()()(K s zx yz xy x z z y y x ==+++-+-+-στττσσσσσσ 2221323222162)()()(K s ==-+-+-σσσσσσσ公式（．．．3．-．102．．．）．s sσσσσ==== 4．两个屈服准则的相同点和差别点5．13s σσβσ-=,表达式中的系数β的取值范围 第五节 塑性变形时应力应变关系 1．塑性变形时应力应变关系特点 2．应变增量的概念，增量理论公式（．．．3．-．125．．．）．'ij ij d d εσλ= 公式（．．．3．-．129．．．）．)](21[z y x x d d σσσσεε+-=；xy xy d d τσεγ23= )](21[z x y y d d σσσσεε+-=；yz yz d d τσεγ23=)](21[y x z z d d σσσσεε+-=；zx zx d d τσεγ23=3．比例加载的定义及比例加载须满足的条件 第六节 塑性变形时应力应变关系 1．真实应力应变曲线的类型第四章 金属塑性成形中的摩擦1．塑性成形时摩擦的特点和分类；摩擦机理有哪些？影响摩擦系数的主要因素 2．两个摩擦条件的表达式3．塑性成形中对润滑剂的要求；塑性成形时常用的润滑方法 第五章 塑性成形件质量的定性分析 1．塑性成形件中的产生裂纹的两个方面2．晶粒度的概念；影响晶粒大小的主要因素及细化晶粒的主要途径 3．塑性成形件中折叠的特征 第六章 滑移线场理论简介1．滑移线与滑移线场的基本概念；滑移线的方向角和正、负号的确定 2．平面应变应力莫尔圆中应力的计算；公式（．．．7．-．1．）．ωτωσσωσσ2cos 2sin 2sin K K K xy m y m x =+=-= 3．滑移线的主要特性；亨盖应力方程公式（．．．7．-．5．）．2ma mb ab K σσω-=± 4．塑性区的应力边界条件；滑移线场的建立练习题一、应力1、绘制⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=410140002ij σ的单元体和应力莫尔圆，并标注微分面。
塑性是指金属材料在载荷外力的作用下,产生永久变形(塑性变形)而不被破坏的能力。
金属材料在受到拉伸时,长度和横截面积都要发生变化,因此,金属的塑性可以用长度的伸长(延伸率)和断面的收缩(断面收缩率)两个指标来衡量。
金属材料的延伸率和断面收缩率愈大,表示该材料的塑性愈好,即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。
一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料(如低碳钢等),而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料(如灰口铸铁等)。
塑性好的材料,它能在较大的宏观范围内产生塑性变形,并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化,从而提高材料的强度,保证了零件的安全使用。
此外,塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工,如冲压、冷弯、冷拔、校直等。
因此,选择金属材料作机械零件时,必须满足一定的塑性指标。
字串2编辑本段金属材料的硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的甓壤幢硎荆?HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
《塑性力学及成形原理》知识点汇总第一章绪论1.塑性的基本概念2.了解塑性成形的特点第二章金属塑性变形的物理基础1.塑性和柔软性的区别和联系2.塑性指标的表示方法和测量方法3.磷、硫、氮、氢、氧等杂质元素对金属塑性的影响4.变形温度对塑性的影响；超低温脆区、蓝脆区、热脆区、高温脆区的温度范围补充扩展：1.随着变形程度的增加，金属的强度硬度增加，而塑性韧性降低的现象称为:加工硬化2.塑性指标是以材料开始破坏时的塑性变形量来表示，通过拉伸试验可以的两个塑性指标为:伸长率和断面收缩率3.影响金属塑性的因素主要有:化学成分和组织、变形温度、应变速率、应力状态（变形力学条件）4.晶粒度对于塑性的影响为:晶粒越细小，金属的塑性越好5.应力状态对于塑性的影响可描述为（静水压力越大）：主应力状态下压应力个数越多，数值越大时，金属的塑性越好6.通过试验方法绘制的塑性一一温度曲线，成为塑性图第三章金属塑性变形的力学基础第一节应力分析1.塑性力学的基本假设2.应力的概念和点的应力状态表示方法3.张量的基本性质4.应力张量的分解；应力球张量和应力偏张量的物理意义；应力偏张量与应变的关系5.主应力的概念和计算；主应力简图的画法J =O +O +O公式（3-14）应力张量不变量的计算J =-9 O +o o +O O ）+T 2 +T 2 +T 2 ...................................................... 2兀y y z z兀冲yz小J =OOO + 2T T T - （OT 2 +o T 2 +O T 2 ） 3 兀 y z xy yz zx x yz y zx z xy公式(3-15)应力状态特征方程o 3 - J o 2 - J a -J = 01 2 3(当已知一个面上的应力为主应力时，另外两个主应力可以采用简便计算公式(3-35)・・・・・・・・ 的形式计算)6 .主切应力和最大切应力的概念计算公式(3-25)最大切应力T = 1(o -o ) max 2 max min7 .等效应力的概念、特点和计算主轴坐标系中公式(3-31) o =上T 1 =上 J(o -o )2 + (o -o )2 + (o -o )2 = J3J' ：2 8弋 2 1 2 ............................. 2 3 3 1 ， 2任意坐标系中公式(3-31a) o =工《(o -o )2 + (o -o )2 + (o -o )2 + 6(T 2 +T 2 +T 2) ............................................... 2 2 * 兀 ' ' z z x xy yz. zx8 .单元体应力的标注；应力莫尔圆的基本概念、画法和微分面的标注 9 .应力平衡微分方程 第二节应变分析1 .塑性变形时的应变张量和应变偏张量的关系及其原因2 .应变张量的分解，应变球张量和应变偏张量的物理意义3 .对数应变的定义、计算和特点，对数应变与相对线应变的关系4 .主应变简图的画法5 .体积不变条件公式(3-55)用线应变0=8 +8 +8 = 0 ；用对数应变(主轴坐标系中)e +G +e = 0 xy z ..........................1 (2)36 .小应变几何方程S u1 ,S u S v.8 =—；丫 二Y =-(——+ x S x xy yx2 S y S x 公式(3-66) 8 S v =—；Y 二Y 1 ,S v S 叭 =-(—+ ——)• ••••••• yS y yz zy2 S z S yS w1 ,S w S 8 =-；Y 二Y =一(——z S z zx xz2 S x S z第三节 平面问题和轴对称问题1.平面应变状态的应力特点；纯切应力状态的应力特点、单元体及莫尔圆公式（3-86） o =o =十（o +o ） =o..................... z2213 m第四节屈服准则 1 .四种材料的真实应力应变曲线 2 .屈雷斯加屈服准则 公式（3-96） T =乙=K ・・・・・・・・ - max 2 3.米塞斯屈服准则 公式(3-101) (o —o )2 + (o —o )2 + (o —o )2 + 6(T 2 +T 2 +T 2) = 2o 2 = 6K 2.................................................. 无 y y z z 无盯 yz zxs(o —o )2 + (o —o )2 + (o —o )2 = 2o 2 = 6K 24 .两个屈服准则的相同点和差别点5 . o 1-orBo s ,表达式中的系数p 的取值范围 第五节塑性变形时应力应变关系 1 .塑性变形时应力应变关系特点 2 .应变增量的概念，增量理论 公式（3-125） d £ =o 、d 九• • •••••••IJ IJ公式（3-129） d £ =丝［o - 1（o +o ）］ ； d y =3竺T ........................ x o x 2y zxy2 o xy d £ = =[o - -(o +o)]； y o y 2 x z d yyz 人 d £「1 /d £ = =[o --(o z o z 2x+o y )l ；,3 d £dy = 一 =T zx 2o zx 3.比例加载的定义及比例加载须满足的条件 第六节塑性变形时应力应变关系 1.真实应力应变曲线的类型第四章金属塑性成形中的摩擦1.塑性成形时摩擦的特点和分类；摩擦机理有哪些？影响摩擦系数的主要因素2.两个摩擦条件的表达式3.塑性成形中对润滑剂的要求；塑性成形时常用的润滑方法第五章塑性成形件质量的定性分析1.塑性成形件中的产生裂纹的两个方面2.晶粒度的概念；影响晶粒大小的主要因素及细化晶粒的主要途径3.塑性成形件中折叠的特征第六章滑移线场理论简介1.滑移线与滑移线场的基本概念；滑移线的方向角和正、负号的确定2.平面应变应力莫尔圆中应力的计算；o = o —K sin 23公式（7-1） o =o + K sin23................ y mT = K cos 233.滑移线的主要特性；亨盖应力方程公式（7-5） o —o = ±2K3................ ma mb ab4.塑性区的应力边界条件；滑移线场的建立练习题一、应力-2 0 0 -1、绘制o ij= 0 4 -1的单元体和应力莫尔圆，并标注微分面。
塑性指数名词解释
塑性指数是一种衡量材料表面硬度和能量抗冲击性能指标，它全面反映了材料表面力学性能，用来评价金属实物的质量和强度，并且也反映了材料表面耐磨性。
下面来详细介绍一下塑性指数。
首先，塑性指数表明材料表面的硬度。
塑性指数高的材料表面硬度较高，耐久性好，不容易受损坏，这种材料用于制造容易受外界影响的电子或机械设备件时，常常使用塑性指数高的材料。
其次，塑性指数反映了材料表面的抗冲击能力。
抗冲击能力是指材料表面在受到外力冲击以及其他机械因素影响时能及时回复本来形状的能力，塑性指数可以反映出材料表面能够承受多少压力，塑性指数高的材料能承受更大的冲击压力。
最后，塑性指数还能够反映出材料表面的耐磨性。
耐磨性也是指材料表面耐用程度，不同材料的表面耐磨性参数在机械装配和检测测试时显示出来，塑性指数高的材料表面即耐用性也高，当长时间被高温，大气，液体和物理粘合剂作用时，表面不容易被磨损损坏。
总体而言，塑性指数能反映出材料表面的硬度、抗冲击能力及耐磨性，是材料表面性能评估中重要的指标。
因此，塑性指数的评价一直被广泛运用于材料表面的质量检测中，特别是在高校及高等教育中，塑性指数的应用也广泛存在，比如在机械、摩擦学教学实验以及实物件质量检测时等等。
塑性指数的名词解释塑性指数是描述材料塑性特性的一个重要参数。
在材料科学领域中，塑性指数被广泛应用于金属、塑料、橡胶等材料的研究和工程设计中。
作为一个物理量，塑性指数可以通过实验和理论计算来确定。
一、塑性指数的基本概念塑性指数是材料在外力作用下变形能力的度量。
它反映了材料发生可逆塑性变形时所需要的应力大小。
通常用数值表示，单位为兆帕（MPa）或磅/平方英寸（psi）。
二、确定塑性指数的方法1. 实验法实验方法是最常用的确定塑性指数的途径之一。
常见的实验方法包括拉伸试验、压缩试验、冲击试验等。
通过实验，可以获得材料在不同应力水平下的变形情况，从而计算出相应的塑性指数。
2. 理论计算法理论计算也是确定塑性指数的重要方法之一。
通过材料力学模型和数学计算，可以推导出塑性指数与材料的力学性质之间的关系。
常见的计算方法包括有限元分析、形变理论等。
三、塑性指数与材料性质的关系塑性指数与材料的一些力学性质密切相关，例如屈服强度、延伸率、硬度等。
塑性指数越大，材料的塑性特性越好，即材料的应力-应变曲线越平缓，变形能力越大。
四、塑性指数的应用领域1. 工程设计塑性指数可以用来评估材料的可塑性和焊接性能，对于工程设计中的零件选择和结构设计至关重要。
工程师可以通过塑性指数来选取合适的材料，保证设计的强度和稳定性。
2. 材料研究塑性指数也是材料研究中的重要参考指标。
科学家可以通过对不同材料的塑性指数进行比较和分析，来揭示材料内部的微观结构和变形机制，以及对材料性能的影响。
3. 产品质量控制塑性指数可以用于评估材料的质量。
制造商可以通过测量和控制塑性指数来确保产品的可靠性和稳定性，降低因材料性能不符合要求而导致的生产事故风险。
五、塑性指数的发展趋势随着材料科学的不断进步和工程设计的需求，对塑性指数的研究和应用也在不断深化。
新材料、新工艺和新技术的不断涌现，为塑性指数的研究提供了更多的可能性。
将来，塑性指数的测量方法和计算模型还有望得到更大的突破和改进。
衡量材料塑性的指标首先，材料的拉伸性能是衡量材料塑性的重要指标之一。
拉伸性能是指材料在拉伸加载下的变形能力和抗拉强度。
通常用屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率和断面收缩率等参数来评价材料的拉伸性能。
屈服强度是材料在拉伸过程中开始发生塑性变形时的应力值，抗拉强度则是材料在拉伸过程中最大的抗拉应力值，而断裂伸长率和断面收缩率则是评价材料在拉伸过程中的变形能力和断裂性能的重要参数。
其次，材料的硬度也是衡量材料塑性的重要指标之一。
硬度是指材料抵抗外部力量的能力，通常用洛氏硬度、巴氏硬度、维氏硬度等参数来评价材料的硬度。
硬度高的材料通常具有较好的抗变形能力和耐磨性，但也可能导致材料脆性增加。
因此，在工程设计和制造中需要根据实际需求选择合适的材料硬度。
另外，材料的韧性也是衡量材料塑性的重要指标之一。
韧性是指材料在受力作用下能够吸收较大的能量而不发生断裂的能力，通常用冲击韧性、断裂韧性等参数来评价材料的韧性。
韧性好的材料具有较好的抗冲击性能和耐疲劳性能，适用于承受冲击和振动负荷的工程结构。
最后，材料的冷加工硬化也是衡量材料塑性的重要指标之一。
冷加工硬化是指材料在冷加工过程中发生的塑性变形和硬度增加，通常用屈服点、硬化指数等参数来评价材料的冷加工硬化性能。
冷加工硬化好的材料具有较高的强度和硬度，适用于要求较高强度和硬度的工程零部件制造。
综上所述，衡量材料塑性的指标包括拉伸性能、硬度、韧性和冷加工硬化等方面。
在工程设计和制造中，需要根据实际需求选择合适的材料，并对其进行合理的加工和应用，以确保工程结构的安全可靠性和使用性能。
因此，对于衡量材料塑性的指标有着深入的了解和研究，对于工程应用具有重要的意义。
