d∈ dl l
而试样从初始长度l0到终了长度l1,如果变形过程中主轴不变,可沿拉伸方向对 d ∈进行积分,求出总应变
∈ l1 dl ln l1
l0 l
l0
(15-32)
∈反映了物体变形的实际情况,称为对数应变或真实应变,
它能真实地反映变形的累积过程,表示在应变主轴方向不变的情况下应变增 量的总和。在大塑性变形中,主要用对数应变来反映物体的变形程度。
∈+ ln 2l0 ln 2 l0
压缩一半时
∈- ln 0.5l0 ln 2 l0
负号表示应变方向相反。而用相对应变时,以上情况分别为
0.5l0 l0 50%
l0
2l0 l0 100%
l0
因而,相对应变为不可比应变。
前面提到的体积不变条件用对数应变表示更准确。设变形体的原始长、
d ij =
dx d xy d xz
. dy d yz
.
. dz
(15-28)
应变增量是塑性成形理论中最重要的概念之一。塑性变形是一个大变形过程, 在变形的整个过程中,质点在某一瞬时的应力状态一般对应于该瞬时的应变增量。 可以采用无限小的应变增量来描述某一瞬时的变形情况,而把整个变形过程看作是 一系列瞬时应变增量的积累。
∈ ln l1 ln l0 l ln(1 ) 2 3 4 ∧
l0
l0
234
(15-33)
从上式可以看出对数应变∈和相对应变ε的关系,即只有当变形程度很小时,相 对应变ε才近似等于对数应变∈。变形程度越大,误差也越大。这就是为什么相对应 变适用于小变形的情况,对数应变适用于大变形的情况。一般认为,当变形程度超 过10%时,就要用对数应变来表达。
金属塑性变形的力学基础