| 词条 | 塑性 |
| 释义 | § 定义 塑性 塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形（塑性变形）而不被破坏的能力。金属材料在受到拉伸时，长度和横截面积都要发生变化，因此，金属的塑性可以用长度的伸长（延伸率）和断面的收缩（断面收缩率）两个指标来衡量。 金属材料的延伸率和断面收缩率愈大，表示该材料的塑性愈好，即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料（如低碳钢等），而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等）。塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化，从而提高材料的强度，保证了零件的安全使用。此外，塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此，选择金属材料作机械零件时，必须满足一定的塑性指标。 塑性是一种在某种给定载荷下,材料产生永久变形的材料特性,对大多的工程材料来说,当其应力低于比例极限时,应力一应变关系是线性的。另外,大多数材料在其应力低于屈服点时，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。塑性好坏可用伸长率δ 和断面收缩率ψ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。 § 塑性成形 利用金属材料的塑性性质加工，使之具有所需形状的过程。金属材料经成形过程后，其组织、性能获得改善和提高。凡受交变载荷作用或受力条件恶劣的构件，一般都要通过塑性成形过程，才能达到使用要求。塑性成形是无切屑成形方法，因而能使工件获得良好的流线形状及合理的材料利用率。用塑性成形方法可使工件尺寸达到较高精度，具有很高的生产效率。 塑性成形分冷成形、温成形和热成形。温成形要考虑温度对材料性质的影响，热成形还要考虑材料的蠕变效应。金属塑性成形包括块体成形、板料成形及轧制等(见塑性力学)。各种塑性成形都以金属材料具有塑性性质为前提，都需要有外力作用，都存在外摩擦的影响，都遵循着共同的金属学和塑性力学规律。 应用塑性力学原理研究金属成形规律的方法称金属成形的塑性分析，它的任务为：①研究塑性成形过程中有关力学的各种解法，以分析变形体内的应力应变分布规律，并确定变形力和变形功，以便合理地选择设备吨位及模具强度。②研究塑性成形过程中构件应变和尺寸的变化规律，选择合适的坯料和合理的中间毛坯形状，以便最优地达到构件所需的形状。③研究温度、应变率效应等加工条件对金属塑性加工抗力的影响以及提高金属韧性和降低抗力的措施，以获得具有良好性能的构件。金属成形的塑性分析方法主要有主应力法、滑移线法、上限法、有限元法等；而常用的实验方法则有视塑性法和密栅云纹法。 § 塑性指数 塑性是表征粘性土物理性能一个重要特征，一般用塑性指数来表示。过去的研究表明，粘性土的许多力学特性和变形参数均与塑性指数有密切的关系。可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征。可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量，从液限到塑限含水量的变化范围愈大，土的可塑性愈好。这个范围称为塑性指数Ip。塑性指数习惯上用不带％的数值表示。塑性指数是粘土的最基本、最重要的物理指标之一，它综合地反映了粘土的物质组成，广泛应用于土的分类和评价。由于塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素。塑性指数愈大，表明土的颗粒愈细，比表面积愈大，土的粘粒或亲水矿物（如蒙脱石）含量愈高，土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。也就是说塑性指数能综合地反映土的矿物成分和颗粒大小的影响。因此，在工程上常按塑性指数对粘性土进行分类。因此，能通过液限和塑性指数来区分软土吗？这个问题的答案是肯定的，因为这二者决定了粘性土分类标准的塑性指数。经验方法不好讲，粘性土的问题很复杂，还是实验室测定准确些。找本工程岩土学或者土力学翻翻就明白了，这部分内容不需要太多的基础知识，比较容易理解的。 § 塑性材料 在外力作用下，虽然产生较显著变形而不被破坏的材料，称为塑性材料。相反在外力作用下，发生微小变形即被破坏的材料，称为脆性材料。屈服强度表示材料将发生破坏。材料的塑性和韧性的重要性并不亚于强度。塑性和韧性差的材料，工艺性能往往很差，难以满足各种加工及安装的要求，运行中还可能发生突然的脆性破坏。这种破坏往往滑事故前兆，其危险性也就更大。脆性材料抵抗冲击载荷的能力更差。 "塑性材料" 英文对照 plastic material; 工程上常将延伸率占)5%的材料称为塑性材料,而将延伸率占<5%的材料称为脆性材料.对于塑性材料,其抗拉与抗压强度基本相等,对于脆性材料,其抗拉强度一般小于其抗压强度 塑性材料在断裂前的变形较大，塑性指标（断面收缩率和伸长率）较高，抵抗拉断的能力较好，其常用的强度指标是屈服极限，而且一般地说，在拉伸和压缩时的屈服极限值相同。 § 塑性实验 塑性 1、实验目的 在力学试验机上进行室温压缩实验，掌握实验技能。 初步分析金属冷变形时变形抗力和加工硬化现象的影响因素。 2、实验原理 变形抗力是材料产生塑性变形时单位面积上对抗变形的阻力。 实验采用100kN力学试验机和圆柱压缩模具进行金属室温压缩变形抗力的测定，同时还对圆柱压缩时的加工硬化现象进行分析和评定。 金属塑性成形过程中，随着冷变形程度的提高，变形抗力增加，硬度上升，塑性下降，这就是“加工硬化”现象。 “加工硬化”实质上是由于在外力作用下金属塑性变形过程中位错运动受阻，主要表现为交叉滑移中位错运动范围缩小，因此金属性能随之改变。 3、实验内容 （1）学习圆柱压缩变形抗力的测定方法，了解技术准备的有关内容； （2）完成冷轧/退火状态45钢圆柱不同变形程度的压缩， （3）分析评定加工硬化现象（无润滑剂和有润滑剂）； 4、实验步骤 （1）分组领取试样，指定压缩实验方案和模具使用方案； （2）将要进行加工硬化现象分析的试样，在压缩前测量并纪录其几何尺寸和硬度值； （3）开动力学试验机，分组完成不同变形程度的圆柱压缩； （4）测量并纪录压缩后试样的几何尺寸和硬度值； （5）对试样进行不同变形程度的压缩变形，获得压缩变形实验曲线； （6）测量并纪录压缩后试样的几何尺寸，处理并分析压缩变形实验曲线； |
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