材料成型基本原理总结.docx

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1、材料成型基本原理总结 . 材料成型力学原理部分 第十四章金属塑性变形的物理基础 1、塑形成形：利用金属的塑性，使金属在外力作用下成形的一种加工方法，亦称金属塑性加工或金属压力加工。 2、金属塑性成形的优点：生产效率高、材料利用率高、组织性能亦变更、尺寸精度高。 3、塑性成形工艺：锻造、轧制、拉拔、挤压、冲裁、成型 4、金属冷塑形变形的形式：1、晶内变形：滑移和孪生2、晶间变形：晶粒间发生相互滑动和转动 5、加工硬化：在常温状态下，金属的流淌应力随变形程度的增加而上升，为了使变形接着下去，就须要增加变形外力或变形功。（指应变对时间的改变率） 6、热塑性变形时金属组织和性能的改变1、改善晶粒组织2

2、、锻合内部缺陷3、破裂并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布4、形成纤维组织5、改善偏析 7、织构的理解：多晶体取向分布状态明显偏离随机分布的取向分布结构。 8、细化晶粒：1、晶粒越细小，利于变形方向的晶粒越多2、滑移从晶粒内发生止于晶界处，晶界越多变形抗力越大 9、热塑性变形机理：晶内滑移、晶界滑移和扩散蠕变 10、塑性：不行逆变形，表征金属的形变实力 11、塑性指标：金属在破坏前产生的最大变形程度 12、影响塑性的因素：1、化学成分和合金成分对金属塑性的影响2、组织状态对金属塑性的影响3、变形温度4、应变速率5、应力状态 13、单位流淌压力P：接触面上平均单位面积上的变形力 14、碳和杂质

3、元素的影响碳：其含量越高，塑性越差；磷：冷脆；硫：热脆性；氧：热脆性；氮：时效脆性、蓝脆、气孔；氢：氢脆、白点、气孔和冷裂纹等 15、合金元素的影响：塑性降低硬度上升 16、金属组织的影响（1）晶格类型（2）晶粒度（3）相组成(4)铸造组织 17、变形温度对金属塑性的影响：对大多少金属而言，总的趋势是随着温度上升，塑性增加。但是这种增加并不是线性的，在加热的某些温度区间，由于相态或晶界状态的改变而出现脆性区，使金属的塑性降低。（蓝脆区和热脆区） 18、变形抗力：指金属在发生塑性变形时，产生反抗变形的实力一般用接触面上平均单位面积变形力来表示，又称单位面积上的流淌压力 19、质点的应力状态：变形

4、体内某点随意截面上应力的大小和方向 20、对变形抗力的影响因素：化学成分：纯金属和合金组织结构：组织状态、晶粒大小和相变变形温度变形程度：加工硬化变形速度应力状态 21、金属的超塑性：细晶超塑性、相变超塑性 第十五章应力分析 1、探讨塑性力学时的四个假设：连续性假设：变形体不存在气孔等缺陷匀质性假设:质点的组织、化学成分等相同各向同性假设体积不变假设 2、质点：有质量但不存在体积或形态的点 3、内力：在外力作用下，物体内各质点之间就会产生相互作用的力。 4、应力：单位面积上的内力-求法 5、点的应力状态：指变形体内一点随意方位微小面积截面上所承受的应力状况，即应力的大小和方向（名词说明） ?

5、? ? ? ? ? ? ? ? ? z zy zx yz y yx xz xy x 作用在x面上 作用在y面上 作用在z面上 作用方向为z 作用方向为y 作用方向为x 6、（名词说明）主平面：=0的微分面叫做主平面 7、（名词说明）主应力：主平面上作用的正应力即为主应力 8、（名词说明）应力主方向：主平面上的法线方向则称为应力主方向或应力主轴（主应力方向） 9、应力状态特征方程：0 3 2 2 1 3= - - -J J J 10、应力张量不变量：、 、 11、斜微分面上的正应力和切应力： 2 3 2 2 2 1 n m l + + =、 2 2 3 2 2 2 1 2 2 3 2 2 2 2

6、 2 1 2) (n m l n m l + + - + + =、 2 2 3 2 2 2 2 2 1 2n m l S + + = 12、推断：主切应力面上的正应力是存在的Y；主平面上没有切应力Y。 13、主切应力平面：使切应力数值达到极大值的平面，其上所作用的切应力称为主切应力。（在主轴空间中，垂直一个主平面而与另两个主平面交角为45的平面就是主切应力平面。） 14、主剪应力和最大剪应力：剪应力有极值的切面叫做主剪应力平面，面上作用的剪应力叫做主剪应力。取应力主轴为坐标轴，则随意斜切面上的剪应力可求得： 2 2 3 2 2 2 1 2 2 3 2 2 2 2 2 1 2) (n m l n

7、 m l + + - + + = 、23 2 2 2 1 n m l + + =、223 2 2 2 2 2 1 2n m l S + + = 15、当时，是球应力状态，此时主剪应力为零，只有正应力，表明球应力状态下只有正应力作用。 16、主剪应力中肯定值最大的一个，也就是一点全部方向切面上剪应力的最大值，叫做最大剪应力,以max表示。如设123，则max=(1-3)/2 应留意到，每对主剪应力平面上的正应力都是相等的。 17、应力张量=应力偏张量（形态）+应力球张量（体积）： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = zz yz xz zy yy xy zx yx xx ij ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - - = m m m m zz yz xz zy m yy xy zx yx m xx 18、应力张量、应力偏张量、应力球张量：、 、 （P309） 19、以受力物体内随意点的应力主轴为坐标轴，在无限靠近该点作等倾斜的微分面上，其法线与三个主轴的夹角都相等； 20、等倾面：若斜截面的法线方向与三个坐标轴的夹角相等，