动态屈服应力和静态屈服应力
动态弯曲应力

动态弯曲应力是指在动态弯曲过程中,材料受到的应力变化。
这种应力是由于材料在弯曲过程中受到不断变化的应变和反作用力的影响。
下面将用600字回答动态弯曲应力的问题。
动态弯曲应力是指在弯曲过程中,材料受到周期性或连续性应变的作用,进而产生的应力。
动态弯曲应力的影响因素主要包括弯曲速度、载荷类型、材料特性以及环境条件等。
弯曲速度越快,应变和应力变化越剧烈,导致动态弯曲应力增大。
动态弯曲应力与静态弯曲应力不同,前者受时间变化影响,后者则是在材料变形过程中始终保持不变的应力。
在动态弯曲过程中,材料的弹性模量、屈服强度和硬化效应等因素都会影响动态弯曲应力的大小和变化。
材料的弹性模量是指材料抵抗弹性变形的能力,屈服强度则是指材料在受到持续的塑性变形作用下开始破坏的临界值,而硬化效应则是指材料在反复加载下性能变差的趋势。
动态弯曲应力的作用机制可以理解为,当材料受到弯曲载荷的作用时,其内部会产生应力分布。
随着弯曲速度的增加,应力的变化速度也会加快,导致应力峰值出现的频率和幅度增加。
此外,载荷类型也会影响动态弯曲应力的分布和大小。
例如,集中载荷会导致局部区域的应力集中,而分布载荷则会使整个材料的应力分布更加均匀。
环境条件也会对动态弯曲应力产生影响。
温度和湿度等环境因素会影响材料的力学性能,进而影响动态弯曲应力的变化。
此外,振动和噪声等环境条件也会对动态弯曲应力的产生和变化产生影响。
这些因素相互作用,共同决定了动态弯曲应力的分布、大小和变化趋势。
总之,动态弯曲应力是材料在动态弯曲过程中受到周期性或连续性应变的作用所产生的应力。
其大小和变化受到弯曲速度、载荷类型、材料特性以及环境条件等多种因素的影响。
在设计和应用动态弯曲技术时,需要充分考虑这些因素,以确保材料的性能和安全。
静态屈服应力

静态屈服应力静态屈服应力是指材料在受到静态载荷作用下,开始发生塑性变形的最小应力值。
它是材料力学性能的重要指标之一,对于工程设计和材料选择具有重要意义。
一、静态屈服应力的定义和意义1.1 静态屈服应力的定义静态屈服应力是指在静态载荷作用下,材料开始产生塑性变形的最小应力值。
通常用σs表示。
1.2 静态屈服应力的意义静态屈服应力是材料强度和韧性的重要指标之一。
它反映了材料在受到静载荷作用下承受变形和破坏能力的大小。
在工程设计和材料选择中,需要根据工程所需的强度和韧性来选择合适的材料。
二、影响静态屈服应力的因素2.1 材料组织结构材料组织结构是影响静态屈服应力最主要的因素之一。
晶粒尺寸、晶界数量、组织均匀性等都会影响材料的强度和韧性。
2.2 温度温度对材料的强度和韧性有很大的影响。
通常情况下,随着温度的升高,材料的强度会降低,而韧性会增加。
2.3 加工硬化加工硬化是指通过变形加工使材料的组织结构发生变化,从而提高材料的强度和硬度。
但同时也会降低材料的韧性。
三、静态屈服应力的测试方法3.1 拉伸试验法拉伸试验法是最常用的测定静态屈服应力的方法。
它可以测定材料在拉伸过程中产生塑性变形前后的应力-应变关系,并通过斜率来确定静态屈服应力。
3.2 压缩试验法压缩试验法是一种测定材料静态屈服应力的方法。
它与拉伸试验相比,具有更高的精度和更好的可重复性。
四、不同类型材料静态屈服应力值比较4.1 金属材料金属材料通常具有较高的强度和韧性,其静态屈服应力值在几百MPa 到几千MPa之间。
其中,高强度钢的静态屈服应力可达到2000MPa以上。
4.2 非金属材料非金属材料通常具有较低的强度和韧性,其静态屈服应力值在几十MPa到几百MPa之间。
其中,混凝土的静态屈服应力一般为20~30MPa,玻璃纤维增强塑料的静态屈服应力一般为200~300MPa。
五、结语静态屈服应力是材料力学性能的重要指标之一。
它反映了材料在受到静载荷作用下承受变形和破坏能力的大小。
基于修正JC模型的船用Q345B钢动态本构研究

第44卷第5期2020年10月武汉理工大学学报(交通科学与工程版)Journal of Wuhan University of Technology(Transportation Science & Engineering)Vol. 44 No. 5Oct. 2020基于修正JC 模型的船用Q345B 钢动态本构研究罗刚谢伟李德聪(中国舰船研究设计中心武汉430064)摘要:为得到一种适用于船用钢动态本构模型的一般形式及其构造方法,对船用Q345B 钢进行了 静态拉伸及SHPBCHopkinson 压杆)试验,获得了应变率在0. 000 2〜1 680 s"范围内材料的应力-应变曲线.基于实验数据特征及Johnson-Cook 材料本构模型构造思想,提出了适用于Q345B 钢动态本构模型的一般形式.采用Matlab 编程,获得了 Q345B 钢的新动态本构模型方程及参数.结果表明:文中提出的本构模型方程与材料实验更加吻合,从低应变率到高应变率均具有良好适 应性,且其构造方法也具有通用性.关键词:Johnson-Cook 材料模型;动态本构模型;屈服应力;应变率中图法分类号:U66& 1 doi :10. 3963/j. issn. 2095-3844. 2020. 05. 0110引 言对金属材料及结构在诸如爆炸、高速冲击等 载荷作用下的塑性变形进行数值模拟时,最重要的问题是建立一个能真实反映材料响应过程中物理本质的本构模型准确的本构关系对于数值仿真研究的重要性毋庸置疑囚.寻求一种适合于船用钢的动态力学本构模型对于船舶结构在遭受碰撞、爆炸等冲击载荷作用下的动响应数值分析 一直是船舶结构领域的热点.目前,在冲击动力学的数值计算方面,应用最广泛的金属材料本构方程囚为Cowper-Sym- onds ⑷材料模型(以下简称CS 模型)及Johnson- Cook :5]材料模型(以下简称JC 模型).其中CS 本构模型建立了动态屈服应力与静态屈服应力的应变率函数关系,但未考虑动态屈服后流动应力的 应变强化效应,其函数形式为式中:色为屈服应力;D 和g 为材料参数.JC 本构模型综合考虑了应变强化,应变率强 化及温度软化,其本构模型方程是基于大量实验数据进行的拟合得到,而没有任何的物理证明 其具体形式为<?=(6 + 阳)[1 + Cln [詡(1 —f 【星)(2)式中各参数表示的物理意义及单位见表1.表I JC 模型各参数物理意义及单位参数名称/物理意义by/MPa初始屈服应力B/MPa 应变强化参数£p 等效塑性应变n 应变强化系数C/MPa 应变率强化参数Ep' Is-'等效塑性应变率eo /sT 参考应变率(通常取1)T/K 材料温度T o /K 参考温度(通常取室温)T m /K材料熔点温度JC 模型一般函数形式可以表示为 h (e p ) X /2(e p - )/b (T ).其中:第一项为应变强化项,第二项为应变率强化项,第三项为温度软化项.目前,JC 模型及CS 模型得到了广泛应用,并已集成到LS~Dyna , Dytran , Abaqus 等多款商用收稿日期:2020-08-26罗刚(1986-):男,博士生,工程师,主要研究领域为船舶结构力学*国家973计划项目资助(613305)・824・武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2020年第44卷有限元软件中.国内外很多学者通过实验或者数值仿真的途径,或两种方法的结合对CS和JC模型中的各项参数进行确定从而获得材料动态本构模型口0同时,越来越多学者也关注到,对于某些材料上述本构模型存在明显不足,并对其进行了修正,其中Holmquist等®切对JC模型的应变率强化进行了修正,分别提出了MJC和RJC的模型,其一般函数形式与JC函数形式一致,但不同的是其应变率强化应为指数函数关系.李营等⑴]对船用低碳钢进行九组实验,结合实验对CS模型的应变强化进行了有效修正,给出了基于CS 修正的适用于某船用低碳钢的材料本构模型函数1/P形式尸听X(1+(务))+d+W£;.本文开展的主要工作为:①开展船用Q345B 钢的准静态实验及SHPB实验获得了应变率在0.0002〜1680st范围内材料的应力-应变曲线;②依据实验结果和JC本构模型构造的一般思路,提出了Q345B动态本构模型的一般函数形式;③基于Q345B动态本构模型的一般函数形式,利用matlab拟合得到最佳的动态力学本构模型函数及其相关参数;④将本文拟合得到的Q345B动态本构模型与实验结果等进行了比较分析.由于实验条件限制未开展不同温度下材料的本构模型试验,所以本文构造的动态本构模型不考虑温度影响.1船用Q345B钢力学性能实验在常温(20°C)下开展准静态拉伸试验获得应变为0.002一】及1$一】的应力-应变关系曲线.本文针对船用Q345B钢采用的中等应变率实验为分离式霍普金森压杆(SHPB)开展,对于中应变率(IO?〜10°sT)的测试,SHPB已经得到了普遍认可.SHPB实验的原理图见图1.速度测址装詈撞击杆]!入射杆试作透?4T应变传感器试样图1SHPB实验装置原理图利用一维应力假设和应力均匀性假设,得到时间的应力,应变率/(£)和应变e(?),有:=E q(£)(3)e(i)=-yj o£R(r)dr采用该方法对Q345B钢分别开展了5组实验研究,每组实验3个试样,应变率从0.002〜1680st,相应应变率下材料的本构关系曲线见图2a),将后续应力随着硬板下降部分及弹性区域去掉后的本构关系图见图2b).各应变率下材料的屈服应力值见表2.9008007006005004003002001000,图2Q345B钢应力-应变关系图表2不同应变率下Q345B的屈服应力性能应变率/s-i0.002110011901680加载方式MTS屈服应力/MPa366.281MTS395.548SHPB533.127SHPB580.782SHPB643.082 2动态本构模型的构造2.1实验结果分析将5组应变率下,应变分别为0〜0.08下的4组数值下应力值提取出来见表3.表3不同应变率下4组应变值对应的屈服应力应变率/ST各应变(Q下的应力值/MPa0.000.040.060.080.100.002366.3485.5523.6554.2575.01395.5533.7573.6603.5626.8100533.1607.0639.3666.8687.71190580.8675.4705.7743.3741.61680643.1731.1765.0778.7802.5Q345B的屈服应力与应变率间满足幕函数关系,见图3.Q345B在0.04〜0.10应变下塑性应力(总应力减屈服应力)与应变率间满足幕函数关系见图4.第5期罗刚,等:基于修正JC模型的船用Q345B钢动态本构研究・825・700600500厂一3实验结果分析250, 200]400!r300200100尸44303+的♦应变二00-----------------»-----------------»-----------------1-----------------105001000I5002000应变率/£图3Q345B钢屈服应力-应变率关系图-X♦应变=044,尸10815严°"■应麦=046,尸I44,53x"°"▲应变=0.08,y=173.50.vx应变=0.10,尸192,67严'0024150!100'500500I00015002000应变率/s"图4Q345B钢流动应力-应变率关系图由图4可知,动态载荷作用下,Q345B的屈服应力及应变强化项与应变率均为幕函数关系,但两者与应变率的函数关系不满足相似关系.基于JC本构函数的一般构造思路,本文假定Q345B金属材料动态力学性能°oc(£p,歼)(即应力。
屈服应力和动应力关系

屈服应力和动应力关系嘿,朋友们!今天咱来唠唠屈服应力和动应力这俩家伙的关系。
你说这屈服应力啊,就好比是一个人的底线。
每个人都有自己能承受的极限,一旦超过了这个极限,那可就“崩”了,就像那弹簧被压得太狠,再也弹不起来啦!而动应力呢,就像是生活中那些时不时来骚扰你的小麻烦、小挑战。
咱想想啊,要是动应力老是轻轻柔柔地来,就像微风拂过,那屈服应力这个底线根本没啥感觉呀,轻松就应对过去了。
可要是动应力突然变得很强很强,像狂风暴雨似的,一个劲儿地猛冲,那屈服应力能招架得住吗?这就好像你原本舒舒服服地待着,突然来了一群调皮孩子围着你又蹦又跳,你能不烦吗?有时候啊,这动应力就跟那调皮鬼似的,一会儿大一会儿小。
屈服应力要是不强大点,还真容易被它给弄得晕头转向。
你说要是屈服应力稍微弱点儿,那动应力稍微一闹腾,不就“缴械投降”啦?那可不行呀,咱得让屈服应力像个坚强的战士一样,稳稳地守着阵地。
就好比建房子,那根基得打牢吧,这屈服应力就是根基呀!要是根基不牢,稍微来点震动,房子不就摇摇晃晃啦?而动应力就是那些可能会让房子晃动的因素,比如地震啦、大风啦。
只有根基牢固,也就是屈服应力够强大,才能在动应力的冲击下依然稳稳当当。
再打个比方,屈服应力是那坚固的城墙,动应力是外面进攻的敌军。
敌军一会儿小规模骚扰,一会儿大规模进攻,城墙要是不结实,能守得住吗?咱得让这城墙厚厚的、稳稳的,不管敌军怎么折腾,都能安然无恙。
那怎么才能让屈服应力强大起来呢?这可得靠我们平时的积累和锻炼呀!就像人锻炼身体一样,越锻炼越强壮。
我们也得让材料或者结构的屈服应力通过各种方式变得更厉害。
所以说呀,屈服应力和动应力的关系可重要啦!它们就像一对欢喜冤家,互相较着劲。
我们得搞清楚它们之间的门道,才能让我们的各种东西更安全、更可靠。
不然,一个不小心,屈服应力被动应力给打败了,那可就麻烦大了呀!大家说是不是这个理儿?咱可不能小瞧了这俩家伙的关系呀!。
屈服应力获取方法

屈服应力的获取方法有多种,其中最常用的方法是通过实验测定。
具体方法包括:
动态屈服应力测试:通过施加交变应力或应变,并监控应力和应变的变化,可以获得材料的动态屈服应力。
常用的测试方法包括振荡振幅扫描和稳态剪切测试。
在振荡振幅扫描中,施加渐增的应力或应变,并监控模量与/或应力的变化,以确定屈服点。
稳态剪切测试是通过向转子施加受控应力,当应力小于样品的屈服应力时,转子被样品“夹住”不能动,一旦应力超过屈服值,转子开始转动,应力随剪切速率而增加。
静态屈服应力测试:静态屈服应力又称为摩擦屈服应力,是使磁性液体发生流动所需的最小应力。
在测试中,当施加的应力克服转子与链柱状结构颗粒的固体摩擦时,就会发生这种滑动。
可以通过采用更粗糙的转子来有效阻止场致结构在转子壁上的滑动,从而获得更大的屈服应力。
此外,还有一些其他方法可以用来确定材料的屈服应力,例如宾汉流体模型和电流变液测试等。
在实际应用中,应根据材料的特性和实验要求选择合适的测试方法,以获得准确的屈服应力值。
疏水缔合聚合物流变学测量方法Ⅱ:零剪切黏度

疏水缔合聚合物流变学测量方法Ⅱ:零剪切黏度冯茹森;郭拥军;吕鑫;王鹤;薛新生【摘要】A suitable rheological model, the Carreau-Yasuda Model, which could well fitting zero-shear viscosity of hydrophobi-cally associating water-soluble polymer (HAWSP ) solution was determined by comparisons among three models and the factors that effect the measure of zero-shear viscosity testing has been discussed, which includes pre-shearing program and load method of force.The minimum shear stress of sweep range was one order lower than yield stress and the load time of stress was about 1200 seconds under the condition of lab experience with pre-sheared of 3 to 5 minutes and shear rate from 20 to 500 s-1 and the following hold up time in the range of 5 to 80 minutes. After the treatment the average errors of zero-shear viscosity replicate determination of HAWSP solutions with different viscosity at Physica MCR301 rheometer are smaller than 3% by setting reasonable rheometry program.%通过对3种能够拟合计算零剪切黏度的流变参数模型的对比,优选了适合疏水缔合聚合物溶液零剪切黏度拟合的流变参数模型(Carreau-Yasuda).对预剪切程序、应力加载方式对零剪切黏度测定的影响规律进行了研究,通过实验确定预剪切程序为:20~500 s-1剪切3~5 min后,静置时间介于5~80 min之间;剪切应力扫描的起始值比屈服应力低一个数量级,应力加载时间为1200 s.在上述实验条件下,在MCR301流变仪上对不同浓度的HAWSP溶液零剪切黏度平行测试结果的平均误差小于3%.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2011(033)004【总页数】4页(P55-58)【关键词】疏水缔合聚合物;零剪切黏度;流变参数模型;流变测试程序【作者】冯茹森;郭拥军;吕鑫;王鹤;薛新生【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;中海石油研究中心技术研究部,北京100027;大庆油田第四采油厂试验大队,黑龙江大庆163511;中海石油研究中心技术研究部,北京100027【正文语种】中文【中图分类】TE357.43零剪切黏度是指黏弹性材料在低剪切速率条件下表现为牛顿流体特征时所具有的恒定不变的黏度值[1]。
土体 屈服应力

土体屈服应力土体的屈服应力是指土体在受到外部荷载作用下,由于内部颗粒之间的相互作用而产生的抵抗变形的能力。
屈服应力是土体力学中重要的参数,它反映了土体的稳定性和变形特性。
本文将从土体的屈服应力的定义、影响因素以及工程应用等方面进行阐述。
土体的屈服应力是指土体在受到外界作用力时开始发生塑性变形的应力值。
当土体受到荷载作用时,土体内部的颗粒之间会发生位移和变形,从而产生内部的应力。
当这些内部应力达到一定的临界值时,土体就开始发生塑性变形,此时的应力即为屈服应力。
屈服应力是土体稳定性的重要指标,对于工程设计和土体的安全评估具有重要意义。
土体的屈服应力受到多种因素的影响。
首先,土体的颗粒特性是影响屈服应力的重要因素。
颗粒的形状、大小和组成等都会对土体的屈服应力产生影响。
例如,颗粒之间的接触面积越大,屈服应力就会越大。
其次,土体的含水量也是影响屈服应力的重要因素。
土体的含水量越高,颗粒之间的摩擦力就越小,屈服应力也就越小。
此外,土体的固结状态、孔隙率等也会对土体的屈服应力产生影响。
土体的屈服应力在工程中具有广泛的应用。
首先,在土体力学中,屈服应力是评估土体稳定性和强度的重要参数。
通过对土体的屈服应力进行测定和分析,可以判断土体是否具有足够的稳定性,从而指导工程设计和土体加固的措施。
其次,在土体工程中,屈服应力也是评估土体变形特性的重要指标。
通过对土体的屈服应力进行研究,可以预测土体在受到外界荷载时的变形情况,为工程设计提供参考。
土体的屈服应力是土体力学中重要的参数,它反映了土体的稳定性和变形特性。
土体的屈服应力受到多种因素的影响,包括颗粒特性、含水量、固结状态等。
屈服应力在工程中具有广泛的应用,可以用于评估土体的稳定性和强度,指导工程设计和土体加固的措施。
通过对土体的屈服应力进行研究和分析,可以更好地理解土体的力学行为,为工程建设提供科学依据。
等效应力和屈服应力的关系_概述说明以及解释

等效应力和屈服应力的关系概述说明以及解释1. 引言1.1 概述等效应力和屈服应力是材料力学中两个重要的概念,它们在材料的强度和变形行为的分析中扮演着关键角色。
等效应力是一种综合考虑多轴应力状态对材料强度影响的参数,而屈服应力则表示了材料在特定条件下开始产生塑性变形的临界点。
研究等效应力与屈服应力之间的关系,有助于我们更好地理解材料变形和破坏行为,从而提高设计和制造过程的可靠性。
1.2 文章结构本文将围绕等效应力和屈服应力之间的关系展开讨论,并深入探讨等效应力与屈服应力的定义以及计算方法。
同时,我们还将分析影响屈服应力对等效应力的因素,例如材料性质、组织结构、外部载荷、温度以及环境条件等。
最后,通过总结等效应力和屈服应力之间的关系,探讨对工程实践可能带来的启示和建议,并展望未来进一步研究方向及发展趋势。
1.3 目的本文的目的是全面地介绍等效应力和屈服应力之间的关系,并提供相关计算方法以及影响因素的分析。
通过阐述这些内容,我们旨在增进读者对材料变形和破坏行为的理解,为工程实践提供指导和技术支持。
同时,我们也希望能够促进该领域的进一步研究,推动材料科学与工程领域的发展和创新。
2. 等效应力和屈服应力的关系2.1 等效应力的定义等效应力是一种用来描述材料内部受力情况的物理量,它是为了简化复杂的应力分布而引入的。
等效应力具有相同作用效果的标量应力值,可以代表多个不同方向上的应力合成后对材料产生的影响。
2.2 屈服应力的定义屈服应力是指在材料中发生塑性变形时所需施加到该材料上的最小外部应力。
当施加大于屈服应力的外部载荷时,材料会发生可见且永久性的塑性变形。
2.3 等效应力与屈服应力的联系等效应力和屈服应力之间存在密切关联。
在一些工程问题中,只要等效应力达到或超过了屈服强度,就表明材料已经到达了极限状态,并且可能出现塑性变形或破坏。
因此,了解等效应力和屈服强度之间的关系对于评估结构工程设计和使用过程中可能出现的风险至关重要。
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动态屈服应力和静态屈服应力
动态屈服应力和静态屈服应力是材料力学中的两个重要概念。
1. 静态屈服应力:指材料在静态加载下发生塑性变形时所承受的最大应力。
即在静止的状态下加载材料时,当应力超过某个临界值时,材料会发生可观察的塑性变形。
2. 动态屈服应力:指材料在动态载荷下发生塑性变形时所承受的最大应力。
即在材料受到快速或冲击性加载时,当应力超过某个临界值时,材料会发生可观察的塑性变形。
动态屈服应力通常比静态屈服应力要高,这是因为在动态加载下,材料内部的位错移动速度增加,位错崩解和碰撞的可能性增加,从而加剧了塑性变形的程度。
因此,在设计工程中,需要考虑动态屈服应力来确保材料在实际的工作条件下承受动态载荷的能力。
总之,静态屈服应力和动态屈服应力是描述材料在静态和动态加载下塑性变形的极限应力值,具有重要的工程意义。