材料成型基本原理总结
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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、组织性能亦改变、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，金属的流动应力随变形程度的增加而上升，为了使变形继续下去，就需要增加变形外力或变形功。（指应变对时间的变化率）
6、热塑性变形时金属组织和性能的变化1、改善晶粒组织2、锻合内部缺陷3、破碎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：不可逆变形，表征金属的形变能力
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、单位流动压力P：接触面上平均单位面积上的变形力
14、碳和杂质元素的影响碳：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：塑性降低硬度升高
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升高，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变化而出现脆性区，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，产生抵抗变形的能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动压力
19、质点的应力状态：变形体内某点任意截面上应力的大小和方向
20、对变形抗力的影响因素：①化学成分：纯金属和合金②组织结构：组织状态、晶粒大小和相变③变形温度④变形程度：加工硬化⑤变形速度⑥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、研究塑性力学时的四个假设：①连续性假设：变形体不存在气孔等缺陷②匀质性假设:质点的组织、化学成分等相同③各向同性假设④体积不变假设
2、质点：有质量但不存在体积或形状的点
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：指变形体内一点任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（名词解释）
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
σ
τ
τ
τ
σ
τ
τ
τ
σ
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、（名词解释）主平面：τ=0的微分面叫做主平面
7、（名词解释）主应力：主平面上作用的正应力即为主应力
8、（名词解释）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
Jσ
σ
σ
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
lσ
σ
σ
σ+
+
=、
2
2
3
2
2
2
1
2
2
3
2
2
2
2
2
1
2)
(n
m
l
n
m
lσ
σ
σ
σ
σ
σ
τ+
+
-
+
+
=、
2
2
3
2
2
2
2
2
1
2n
m
l
Sσ
σ
σ+
+
=
12、判断：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，则任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
m
lσ
σ
σ
σ
σ
σ
τ+
+
-
+
+
=
、23
2
2
2
1
n
m
lσ
σ
σ
σ+
+
=、223
2
2
2
2
2
1
2n
m
l
Sσ
σ
σ+
+
=
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、主剪应力中绝对值最大的一个，也就是一点所有方向切面上剪应力的最大值，叫做最大剪应力,以τmax表示。如设σ1>σ2>σ3，则τmax=±(σ1-σ3)/2 应注意到，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（形状）+应力球张量（体积）：
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
zz
yz
xz
zy
yy
xy
zx
yx
xx
ij
σ
τ
τ
τ
σ
τ
τ
τ
σ
σ
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
+
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
-
-
-
=
m
m
m
m
zz
yz
xz
zy
m
yy
xy
zx
yx
m
xx
σ
σ
σ
σ
σ
τ
τ
τ
σ
σ
τ
τ
τ
σ
σ
18、应力张量、应力偏张量、应力球张量：、
、
（P309）
19、以受力物体内任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，