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1、 金属塑性成形原理复习题1 金属塑性成形的特点有哪些？2 何谓应力、全应力、正应力与切应力？塑性力学上应力的正、负号是如何规定的？3 何谓主切应力、八面体应力和等效应力？4 平面应力状态、平面应变状态、及纯切应力状态各有何特点？5 如何绘制应力圆?如何利用应力圆确定任一斜截面的应力?6 何谓主平面?何谓主应力? 7 何谓单向应力状态、二向应力状态和三向应力状态?8 何谓应变增量、应变速率、位移速度？9 陈述下列术语的物理含义：线应变，工程切应变，对数应变，10 主应变，主切应变，最大切应变，等效应变，11 对数应变有何特点？它与相对线应变有何关系？12 小应变几何方程和变形协调方程各如何表示？
2、它们有何意义？13 何谓广义胡克定律?14 塑性加工时的变形程度有哪几种表示方法？各有何特点？15 何谓屈服准则？ 16 常用屈服准则有哪两种（简要描述）？Tresca 屈服准则；Mises 屈服准则；17 解释下列概念：条件应力；真实应力；理想塑性；弹塑性硬化；刚塑性硬化。弹塑性硬化（即，弹塑性硬化材料 在塑性变形时，既要考虑塑性变形之前的弹性变形，又要考虑加工硬化的材料，这种材料在进入塑性状态后，如应力保持不变，则不能进一步变形。只有在应力不断增加，也即在加载条件下才能连续产生塑性变形） ；刚塑性硬化（在研究塑性变形时，不考虑塑性变形之前的弹性变形，但需要考虑变形过程中的加工硬化材料） ；
3、根据体积不变条件，塑性变形时的泊松比 等于 0.518 什么叫包申格效应(Bauschinger effect)? 该效应怎样消除?19 金属塑性加工的摩擦分类及其机理如何？20 影响摩擦系数的主要因素有哪些？21 简述塑性加工过程润滑的目的及机理。22 简述塑性加工工艺润滑剂选择的基本原则。23 压力加工中所使用的润滑剂有哪几类？液体润滑剂中的乳液为什么具有良好的润滑作用？24 何谓金属的超塑性？超塑性变形的基本特点有哪些？超塑性变形的机理是什么？25 解释下列概念：最小阻力定律；附加应力；残余应力；干摩擦；边界摩擦；流体摩擦。26 影响塑性变形和流动的因素有哪些？举例分析如何提高金属的塑性
4、？27 残余应力有哪几类？它会产生什么后果？如何产生、消除？28 塑性成形中的摩擦有何特点？举例分析其利弊？29 塑性成形时常用的流体润滑剂和固体润滑剂各有哪些？石墨和二硫化钼如何起润滑作用？30 主应力法的基本原理和求解步骤是什么？31 摩擦产生原因有几种学说？32 主应力法的基本原理和求解步骤是什么？计算题： 1 单元体应力状态如图所示。试求主应力值和主平面位置。 解 用解析法和应力圆两种方法解此题。（1）用应力圆计算：先作 坐标系，选定适当比例尺。量取 、OMPaOAx80得 D 点；再量取 得 点。连MPaADxy60 MPaByxy 60BD，30D与横轴相交于 C 点，以 C 点为
5、圆心， 为直径，可画出应力圆 图 b 所示。 应力圆与横轴 相交于两点 M 和 N，其横坐标即为主应力 和 。由图 b 可知： 13, aP120maxPa103min因为单元体的前后平面上无应力作用，按主应力的顺序规定，主应力 =o。2(2)用解析法计算:将应力 、 、 代入公式，可x8My Pax60得： 2minax2xyyxy= 2260380=MPa102按照关于主应力的记号规定得： Pa10,2321再由公式计算主平面的位置：=0tg4.28)6(yx得 = 7.32 如图 所示圆筒形薄壁容器( 壁厚 t 远小于直径 D)，受到流体内压力 的作用。试求P筒壁外表面任一点 M 处的最
6、大正应力和最大剪应力 。解 由于内压力 P 的作用，在圆筒横截面上引起正应力 图 b)， 图 c.若用一对横截面和一对纵向截面（包括圆筒轴线） ，在圆筒 M 点处截取单元体 ABCD,则单元体的上、下面上作用着应力 ，左、右面上作用着应力 图 a。用横截面截取圆筒右部分为研究 对象 图 b, 由其平衡条件：=0，x04)(2Dpt求得=tp4在长度为 L 的一段圆筒上，用纵截面截取圆筒上半部分（包括流体）为研究对象，由平衡条件：=0，y02pDt求得：=t由于圆表面上无应力，可知单元体的三个主应力为 = ， = ， =0。因此，123圆筒外表面上的最大正应力和最大剪应力分别为：,2maxtpD
7、tpD4231max3 锅炉直径 D =1m,壁厚 t =10mm,内受蒸汽压力 p = 3MPa.是求： 壁内主应力及一点的最大剪应力； 解： （1）n(a)(c)mm nMA BCD pn(b)42pPtDnpm mnnl p30ba1212312max05MPa7,4.5aDtp 4 边长为 a = 10mm 的正方体钢块恰好置入刚性模孔中，上面受合力 F = 9kN 的均布力作用. 钢块中各点的应力状态相同， 钢块的弹性模量 E = 200GPa，泊松比 = 0.3， 求钢块中各点的主应力、主应变和最大剪应力。 （类似题：P67 的例 2-9）(1 =2 = -38.57MPa ,3
8、= -90MPa ,1= 2= 0 , 3 = -3.3410-4 ,max= 25.72 MPa)解：（1） = MPa390-101966AF（2）5 求图示单元体的主应力和最大剪应力。(平面变形状态)解： 2max 2in1233max10,30()10MPa0MPa,60a,a5yxyxyyxyxyF 3211213123MPa,()8.6Pa90PaE13max2 43125.7Ma0().10E6.应力分量为： ms3co321s2msco3试证明其恒满足 Mises 屈服条件，并讨论当 时，对 有什么123限制？证明：（1）将所给应力分量代入 Mises 屈服准则可得：21323
9、2- s说明所给应力分量恒满足 Mises 屈服条件。 （2）据 可以写出：123第 1 个不等式可得： 0 （1） 由第 2 个不等式可得： 0 /3 （2） 综合（1）、 （2）可得： 0 /3 7 变形体 Z 方向的正 应变为 0（平面变形状态），试证明该方向的正应力等于平均应力。 （利用 P70的公式： ）ddijij证明： 证 0zdyxz21由 ijij 0dzz0213 ddd yxzmzzz由于 即 0 myxz8 已知直径为 200mm，壁厚度为 4mm 的两端封闭的薄壁圆管承受着的内压作用，如果材料的真实应力- 应变关系式为 ，MPap 4.05试求此时直径的变化量。解：薄
10、壁管切向应力为 MPatpr201 薄壁管轴向应力为 z12薄壁管径向应力为 03根据 213221 得： MPa03 2m z所以薄壁管轴向没有应变，则 3111213221 5.632 将 、 代入已知的 中4.05得： 而 求得3105.6 01lnDm61.2直径的变化量 D61.26.09.已知两端封闭的薄壁圆筒，半径为 r，厚度为 t，受内压 P 及轴向拉应力 的作用，试求此时圆管的屈服条件。解:薄壁圆筒轴向应力 为： ztpz2切向应力 为： tr径向应力 为： 0rr代入 Mises 屈服准则化简得，该条件下 Mises 屈服条件为：223stp代入 Tresca 屈服准则化简得，该条件下 Tresca 屈服条件为：1） 当 时 得 tpr2str22） 当 时 得 s（P81 ） 两端封闭的薄壁管的内压力为 p=10Mpa， 其平均直径为400mm，壁厚为 4mm，试求此时壁厚的减薄量。设材料的应力应变关系式为：！上课及平时所讲的习题。
