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切应力与切应变之间的联系

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:τ-γ曲线上OA段为一直线,表明当切应力不超过材料的切应力比例极限时,切应力与切应变成正比,记为图3-5薄壁圆筒受扭时的物理关系如图3-5所示,在τ-γ曲线上过了A点以后,当切应力达到切应力屈服极限τs时,也出现屈服现象,即扭矩几乎不变,而扭转角继续增大。对于低碳钢等塑性材料,可由扭转试验得到剪切屈服极限τs与拉伸屈服极限σs之间的关系为τs=σs。屈服终止后,也会出现强化现象。

切应力与切应变之间的联系

薄壁圆筒发生扭转变形后,横截面的大小和形状均保持不变,只是相互间绕圆筒轴线x轴发生相对转动。圆筒两端截面之间相对转动的角位移φ,称为相对扭转角,如图3-1(b)所示。相应地,纯剪切单元体的两个相对的侧面也将发生微小的错动,使原来互相垂直的两个棱边的夹角改变了一个微量γ,γ即切应变。

通过薄壁圆筒的扭转试验,可以得到材料在纯剪切下的应力-应变关系。图3-5(b)所示为低碳钢材料的τ-γ曲线。试验结果表明,τ-γ曲线与σ-ε曲线相似。τ-γ曲线上OA段为一直线,表明当切应力不超过材料的切应力比例极限时,切应力与切应变成正比,记为

图3-5 薄壁圆筒受扭时的物理关系(www.xing528.com)

如图3-5(b)所示,在τ-γ曲线上过了A点以后,当切应力达到切应力屈服极限τs时,也出现屈服现象,即扭矩几乎不变,而扭转角继续增大。对于低碳钢等塑性材料,可由扭转试验得到剪切屈服极限τs拉伸屈服极限σs之间的关系为τs=(0.55~0.60)σs。屈服终止后,也会出现强化现象。

对于各向同性材料的三个弹性常数,即弹性模量E、泊松比v和切变模量G,三者之间有下列关系:

可见,三个弹性常数中,只要知道任意两个,即可由式(3-3)确定第三个。

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