题目
钢材在复杂应力状态下,由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材______。
钢材在复杂应力状态下,由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材______。
题目解答
答案
单向拉伸时的屈服点
解析
考查要点:本题主要考查学生对钢材在复杂应力状态下屈服条件的理解,特别是折算应力与屈服点的关系。
解题核心思路:
在复杂应力状态下,材料是否进入塑性变形,需要将多向应力转换为等效的单向拉伸应力(即折算应力),并与单向拉伸时的屈服点比较。当折算应力≥屈服点时,材料开始塑性变形。
破题关键点:
- 屈服准则:不同屈服理论(如最大剪应力理论、畸变能理论)中,折算应力的计算方式不同,但题目明确要求与“单向拉伸时的屈服点”比较。
- 折算应力的本质:将复杂应力状态转化为等效的单向拉伸应力,统一判断标准。
钢材在复杂应力状态下,其屈服条件需通过以下步骤判断:
- 确定折算应力公式:根据所采用的屈服理论(如畸变能理论),折算应力 $\sigma_{\text{eq}}$ 的表达式为:
$\sigma_{\text{eq}} = \sqrt{\frac{\sigma_1^2 + \sigma_2^2 + \sigma_3^2 - \sigma_1\sigma_2 - \sigma_2\sigma_3 - \sigma_3\sigma_1}{2}}$
其中 $\sigma_1, \sigma_2, \sigma_3$ 为主应力。 - 比较临界值:若 $\sigma_{\text{eq}} \geq \sigma_s$($\sigma_s$ 为单向拉伸屈服点),则材料由弹性转入塑性。
关键结论:
- 折算应力的本质是将多向应力等效为单向拉伸应力,因此判断标准必须基于单向拉伸时的屈服点。