彈塑性力學1introduction張宏

1、彈塑性力學1第一章 引言關(guān)于力學彈塑性力學的基本任務彈性與塑性彈塑性力學的基本研究方法彈塑性力學的基本假設參考書目21-1 關(guān)于力學力學是研究物體運動和變形規(guī)律的一門科學。力學又是一門古老的學科，牛頓是力學的奠基人 (1642-1727)3力學在工業(yè)工程和日常生活中應用廣泛機械工程4土木工程趙州橋拱式結(jié)構(gòu)5上海盧浦大橋萬縣長江大橋拱式結(jié)構(gòu)6長江三峽大壩7航空航天工程8石油天然氣工程勘探地質(zhì)板塊運動鉆井鉆/管柱力學、環(huán)空水力學、深層巖石力學等采油滲流力學等儲運/煉制管道/儲罐、壓力容器等9力學是基礎(chǔ)力學是機械工程、精密儀器、汽車工程、土木建筑、航空航天、造船、兵器、水電、冶金、石油化工、交通運輸

2、、電子工程、生物工程等工業(yè)部門的共同理論基礎(chǔ)。 101-2 彈塑性力學的基本任務工程問題的對象是結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的功能承受載荷結(jié)構(gòu)的基本單元構(gòu)件構(gòu)件的屬性承受載荷、可變形、由固體材料構(gòu)成11構(gòu)件的種類桿件、板、殼、塊體材料力學研究對象桿件平面假定材料力學的研究對象12彈性力學的研究對象彈塑性力學研究對象廣泛數(shù)學方法（場）13構(gòu)件的四項基本要求強度：抵抗破壞（斷裂或過量塑性變形）的能力。剛度：抵抗彈性變形的能力。穩(wěn)定性：保持其原有平衡狀態(tài)的能力。韌性：抵抗大塑性變形而不破裂的能力。14基本任務 研究可變形固體受到外載荷、溫度變化及邊界約束變動等作用時，彈塑性變形和應力狀態(tài)，從而解決各類工程中所提出的強度

3、、剛度和穩(wěn)定性問題，使經(jīng)濟與安全的矛盾得到更好的統(tǒng)一。確定一般工程結(jié)構(gòu)受外力作用時的內(nèi)力分布、彈塑性變形，從而可以了解其承載能力；達到其它工程目的；為解決進一步的工程力學問題提供必要的理論基礎(chǔ)。 15彈塑性力學是固體力學的一個分支力學剛體可變形體理論力學振動理論固體流體材料力學結(jié)構(gòu)力學彈性力學塑性力學斷裂力學損傷力學細觀力學有限元邊界元有限差分實驗力學計算力學交叉與滲透流固耦合161-2 彈性與塑性 彈性與塑性是固體材料從變形開始到破壞一般可能要經(jīng)歷的兩個階段。彈性力學主要討論固體材料中的理想彈性體及固體材料的彈性變形階段的力學問題。而塑性力學則討論固體材料的塑性變形階段的力學問題。 17低碳

4、鋼的拉伸實驗回顧18典型應力應變曲線ABCDEE線性階段屈服階段強化階段頸縮階段強度極限屈服極限 比例極限4 個階段 19彈性變形：卸除載荷以后，可以恢復的變形。卸載加載20塑性變形：卸除載荷以后，不可以恢復的變形。彈性與塑性的根本區(qū)別在于卸載時，是否保留一個永久變形。彈性應變卸載加載再加載殘余應變21塑性變形狀態(tài)的一些特點 要描述材料在塑性變形階段的應力-應變關(guān)系，需要知道： a. 屈服應力b. 載荷歷史 應力與應變之間不再單值關(guān)系。塑性功是不可逆。 221-3 彈塑性力學的研究方法 力學建模平衡方程幾何方程物理方程邊界條件偏微分方程組邊值問題求解對工程問題作出評價彈塑性問題的根本區(qū)別在于物

5、理方程工程結(jié)構(gòu)231-4 彈塑性力學中的基本假設 按照物體的性質(zhì)以及求解的范圍，忽略一些可以暫不考慮的因素，而提出一些基本假設，使所研究的問題限制在方便可行的范圍以內(nèi)。24彈性力學的基本假設連續(xù)性均勻性各向同性小變形無初應力25忽略蠕變和松弛的效應。忽略應變率對塑性變形規(guī)律的影響。靜水壓力部分只產(chǎn)生彈性的體積變化，不影響塑性變形規(guī)律（巖石例外）。塑性體是初始各向同性的。塑性變形無體積變化。拉、壓屈服應力相等。不考慮鮑興格（Bauschinger）效應。二、塑性力學的基本假定26鮑興格（Bauschinger）效應27三、應力應變關(guān)系的簡化 為了突出塑性力學問題的主要特征，提出了幾種簡化模型。281、理想彈塑性 不考慮材料的強化，認為材料屈服后無止境地塑性流動。 292、理想剛塑性 不考慮彈性變形及強化，此模型常用于極限載荷分析。 303、理想彈塑性線性強化 不考慮塑性流動，強化按線性關(guān)系進行。 314、理想剛塑性線性強化 不考慮彈性變形及塑性流動，強化按線性關(guān)系進行。 325、冪次模型n=0，剛塑性模型；0 n1，冪硬化模型；n=1，線彈性材料。336、蘭伯-奧斯古（Ramberg-Osgood）模式34參考書目楊桂通，彈塑性力學，