题目
简述应力状态对塑性和变形抗力的影响。
简述应力状态对塑性和变形抗力的影响。
题目解答
答案
在三向应力状态下,压应力的数目越多、数值越大,金属的塑性越高;拉应力的数目越多、数值越大,则金属的塑性越差。因为,拉应力易使滑移面分离,在材料内部的缺陷处产生应力集中而破坏,压应力状态则与之相反。
但同号应力状态之下的变形抗力的大于异号应力状态之下的变形力。
解析
考查要点:本题主要考查对金属材料在不同应力状态下塑性及变形抗力变化规律的理解,重点在于掌握三向应力对材料性能的影响机理。
核心思路:
- 压应力与拉应力对塑性的影响:压应力通过促进滑移面接触、抑制裂纹扩展提升塑性;拉应力则通过加剧滑移面分离、导致缺陷处应力集中降低塑性。
- 同号与异号应力对变形抗力的影响:同号应力(如三向压应力)使材料更均匀受力,变形抗力增大;异号应力(如拉压组合)则可能降低变形抗力。
破题关键:
- 明确应力类型(压/拉)与应力数目对塑性的定量关系。
- 理解应力集中与滑移面行为在塑性变形中的作用机制。
压应力对塑性的影响
在三向压应力状态下,压应力迫使滑移面紧密接触,减少滑移阻力,促进塑性变形。同时,压应力能抑制裂纹扩展,延缓材料破坏,从而提高塑性。
拉应力对塑性的影响
拉应力会导致滑移面分离,使滑移面间的摩擦力转化为破坏力。此外,拉应力在材料内部缺陷(如裂纹尖端)处产生应力集中,加速材料破坏,降低塑性。
同号与异号应力对变形抗力的影响
- 同号应力(如三向压应力):各方向应力方向一致,材料受力均匀,变形时需克服更大阻力,故变形抗力大。
- 异号应力(如两压一拉):应力方向不一致,部分应力相互抵消,变形抗力相对减小。