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《l13-原理第6.1-4節(jié)主應(yīng)力法.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第6章金屬塑性成形基本工序 的力學(xué)分析及主應(yīng)力法本章重點(diǎn)：主應(yīng)力方法的原理及其應(yīng)用于典型塑性成形問(wèn)題分析；基本概念：主應(yīng)力,基元體,變形力,單位流動(dòng)應(yīng)力；基本原理：平衡微分方程、屈服準(zhǔn)則、摩擦條件、邊界條件；基本方法：主應(yīng)力法及其在典型塑性成形問(wèn)題中的應(yīng)用(塑性變形問(wèn)題的簡(jiǎn)化，力學(xué)分析，變形力和單位流動(dòng)壓力的計(jì)算)。塑性成形理論塑性成形工藝過(guò)程的力學(xué)分析塑性成形工序變形力的計(jì)算塑性成形問(wèn)題的解析求解未知量：?ij、?ij、d?共13個(gè)；或?ij、?ij、ui、d?共16個(gè)；方程：13個(gè)16個(gè)平衡微分方程3平衡微分方程3變形連續(xù)方程3小變形幾何方程6應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系6應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系6真實(shí)應(yīng)力應(yīng)
2、變曲線1真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線16.1主應(yīng)力法的基本原理主應(yīng)力法(切塊法)應(yīng)用應(yīng)力平衡微分方程、塑性條件、摩擦條件聯(lián)立求解塑性成形問(wèn)題，簡(jiǎn)化的求解方法。其基本原理與過(guò)程：?jiǎn)栴}簡(jiǎn)化為平面問(wèn)題或軸對(duì)稱問(wèn)題，或兩者的組合問(wèn)題；切取基元體，根據(jù)摩擦條件和靜力平衡條件，建立簡(jiǎn)化的應(yīng)力平衡微分方程；忽略摩擦力對(duì)塑性條件的影響，簡(jiǎn)化基元體的塑性條件；聯(lián)立求解微分方程，根據(jù)邊界條件確定積分常數(shù)；求解接觸面上應(yīng)力分布，以及變形力；根據(jù)應(yīng)力和變形力的影響因素，分析變形情況。矩形板鐓粗變形，長(zhǎng)l、寬a、高h(yuǎn)(l>>a,h)，摩擦力?，求應(yīng)力分布與變形力。1、根據(jù)(l>>a,h)，將問(wèn)題簡(jiǎn)化為平面應(yīng)變問(wèn)題；2、切取如圖基元
3、體；3、基元體的應(yīng)力分析；4、建立基元體的應(yīng)力平衡微分方程；例6.1主應(yīng)力法應(yīng)用注：應(yīng)力只是數(shù)值，不含方向5、簡(jiǎn)化的塑性條件；6、聯(lián)立求解接觸面上正應(yīng)力分布；摩擦條件7、根據(jù)邊界條件確定積分常數(shù)；8、求變形力P和單位流動(dòng)壓力p；6.2鐓粗變形的力學(xué)分析一、鐓粗變形的特點(diǎn)1、接觸面上存在摩擦；2、變形不均勻，出現(xiàn)鼓形，存在三個(gè)變形區(qū)；3、側(cè)表面產(chǎn)生附加拉應(yīng)力；二、圓柱體鐓粗變形力計(jì)算1、主應(yīng)力求解圓柱體鐓粗時(shí)的應(yīng)力分布忽略鼓形和不均勻變形，簡(jiǎn)化為軸對(duì)稱問(wèn)題；切取基元體；建立基元體的應(yīng)力平衡方程；引入塑性條件；設(shè)定摩擦條件（常摩擦條件）；聯(lián)立求解；根據(jù)邊界條件(r=d/2,?r=0,?z=S)得應(yīng)
4、力分布。設(shè)定摩擦條件（庫(kù)輪摩擦條件）；聯(lián)立求解；根據(jù)邊界條件(r=d/2,?r=0,?z=S)得應(yīng)力分布。？2、接觸表面切應(yīng)力分布規(guī)律翁克索夫研究的鐓粗時(shí)接觸面上切應(yīng)力分布規(guī)律：Ⅰ滑動(dòng)區(qū)(ab)Ⅱ制動(dòng)區(qū)(bc)Ⅲ停滯區(qū)(cO)接觸表面上正應(yīng)力分布按不同摩擦條件和相應(yīng)的邊界條件求解，通過(guò)積分求的變形力和單位流動(dòng)壓力。三個(gè)區(qū)的存在狀態(tài)與摩擦系數(shù)、坯料徑高比有關(guān)，可有四種情況：取a)，存在滑動(dòng)區(qū)、制動(dòng)區(qū)、停滯區(qū)三個(gè)區(qū)；b)，只存在滑動(dòng)區(qū)、停滯區(qū)；c)，只存在停滯區(qū)；d)，只存在制動(dòng)區(qū)、停滯區(qū)；接觸表面上應(yīng)力、變形力、單位流動(dòng)壓力都可根據(jù)按不同情況的摩擦條件和相應(yīng)的邊界條件求解。6.3開(kāi)式模鍛成形的力
5、學(xué)分析一、開(kāi)式模鍛的特點(diǎn)飛邊槽：飛邊橋部、飛邊倉(cāng)部；飛邊作用：提充滿供阻力使金屬型腔；開(kāi)式模鍛的三個(gè)階段：鐓粗階段；充滿模腔階段；上下模閉合階段（打靠或鍛足）。二、軸對(duì)稱零件模鍛變形力計(jì)算飛邊橋部對(duì)飛邊倉(cāng)部的擠壓作用類似于厚壁圓筒受內(nèi)壓，為軸對(duì)稱問(wèn)題。1、受內(nèi)壓厚壁圓筒的應(yīng)力分布厚壁圓筒平面變形問(wèn)題薄壁圓筒平面應(yīng)力問(wèn)題2、模鍛變形力計(jì)算a、成形飛邊變形力計(jì)算飛邊倉(cāng)部應(yīng)力分布飛邊橋和倉(cāng)交界處飛邊橋部應(yīng)力分布飛邊橋部變形力和單位流動(dòng)壓力變形力飛邊橋部投影面積單位流動(dòng)壓力b、成形鍛件本體變形力計(jì)算鍛件本體部分變形只局限于分模面附近的凸透鏡狀區(qū)域，簡(jiǎn)化為厚為h0=2hb、直徑為D的圓柱體鐓粗，摩擦條件
6、為?=0.5S。b、總變形力計(jì)算變形力單位流動(dòng)壓力6.4板料彎曲變形的力學(xué)分析一、彎曲變形板料彎曲變形是典型的板料塑性加工工藝。彎曲變形主要發(fā)生在彎曲圓角部位，存在彎曲中性層，根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)可分內(nèi)區(qū)和外區(qū)。1、彈性彎曲2、彈塑性彎曲3、純塑性彎曲二、三維塑性彎曲變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)窄板彎曲可簡(jiǎn)化平面應(yīng)力問(wèn)題，寬板彎曲簡(jiǎn)化為平面應(yīng)變問(wèn)題。塑性彎曲變形時(shí)，內(nèi)區(qū)和外區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)分別為三、寬板彎曲變形的力學(xué)分析1、無(wú)硬化寬板塑性彎曲分析（平面應(yīng)變問(wèn)題）a、外區(qū)平面應(yīng)變問(wèn)題塑性條件b、內(nèi)區(qū)討論：外層，??為拉應(yīng)力，向中性層減小；內(nèi)層，??為壓應(yīng)力，向中性層增大。徑向應(yīng)力都是壓應(yīng)力，中性層處?r的值
7、最大；因R0>r0，，寬度方向的合力不為零，將引起板邊緣的翹曲變形。2、有硬化寬板塑性彎曲分析（平面應(yīng)變問(wèn)題）應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系屈服準(zhǔn)則外區(qū)內(nèi)區(qū)平衡微分方程外區(qū)內(nèi)區(qū)外區(qū)應(yīng)力分布內(nèi)區(qū)應(yīng)力分布四、板料塑性彎曲時(shí)中性層的內(nèi)移1、應(yīng)力中性層內(nèi)移彈性彎曲時(shí)??=??，位于板料中面，塑性彎曲時(shí)??和??的位置將產(chǎn)生變化。外區(qū)拉應(yīng)力內(nèi)區(qū)壓應(yīng)力周向靜力平衡外區(qū)擴(kuò)大、內(nèi)區(qū)縮小中性層內(nèi)移小變形時(shí)大變形時(shí)中性層內(nèi)移2、應(yīng)變
