对物体施加外力,当外力较小时物体发生
弹性形变,当外力超过某一数值,物体产生不可恢复的形变,这就叫
塑性形变。塑性即物体变形的能力。与之相对的,对一物体施加外力,物体产生形变,移除外力,发现形变消失,物体恢复原样,这就是弹性,弹性越大的物体,能够承受越大的外力而不发生永久形变。而通常塑性越大的物体,能发生永久形变所需的最小力越小。
对大多数的
工程材料,当其应力低于
比例极限(
弹性极限)时,应力一应变关系是线性的,表现为弹性行为,也就是说,当移走载荷时,其应变也完全消失。而应力超过弹性极限后,发生的变形包括
弹性变形和
塑性变形两部分,塑性变形不可逆。评价
金属材料的
塑性指标包括
伸长率(
延伸率)A 和
断面收缩率Z表示。
由于
屈服点和比例极限相差很小,因此在ANSYS程序中,假定它们相同。在应力一应变的曲线中,低于屈服点的叫作弹性部分,超过屈服点的叫作塑性部分,也叫作
应变强化部分。塑性分析中考虑了塑性区域的材料特性。
塑性:如果施加的应力大于弹性极限,材料便呈现塑性,不能恢复到初始状态。也就是说屈服之后的形变是
永久性的。
路径相关性是指对一种给定的
边界条件,可能有多个正确的解,内部的应力、应变分布存在,为得到正确的解,必须按照系统实际加载过程进行加载。
塑性应变的大小可能是加载速度快慢的函数,如果材料响应和载荷速率或
变形速率无关,称材料为率无关,相反,与
应变速率有关的塑性叫作率相关的塑性。
大多的材料都有某种程度上的率
相关性,但在大多数
静力分析所经历的应变率范围,两者的应力-应变曲线差别不大,所以在一般的分析中,我们认为应变是与率无关的。
塑性材料的数据一般以拉伸的应力—应变曲线形式给出。材料数据可能是
工程应力(p/A0)与
工程应变( dl/l0),也可能是
真实应力(P/A)与
真实应变(Ln(l/l0) )。
当材料中的应力超过屈服点时,塑性被激活(也就是说,有
塑性应变发生)。而
屈服应力本身可能是下列某个参数的函数。