登录| 注册    
收藏  点赞 

塑性力学

在塑性力学中也研究这样的问题:根据物体(工程结构)在极限状态下应有的应力或变形,反过来计算相应的极限荷载(见结构的极限荷载),以此来评价结构的承载能力。塑性力学是固体力学的一个分支,其中固体材料的计算模型有:理想弹塑性材料、理想刚塑性材料、强化弹塑性材料、强化刚塑性材料等。这些计算模型主要适用于金属材料。经过修正和推广,也能近似地适用于土、岩石和混凝土等非金属材料。

研究物体在塑性变形阶段的应力和变形的力学学科。物体所受外力逐渐增加达到一定程度,就进入塑性变形阶段,这时加载和卸载遵循不同的规律,是不可逆的。如果卸除荷载,变形并不完全恢复。这部分不可恢复的变形称为塑性变形,它可能发生在物体的某些部分或全部。对于有塑性变形的区域,研究其中的应力和变形须要区分加载和卸载两种不同的情况,按荷载作用的历程进行分析。当产生塑性变形的区域发展到物体的一定范围时,物体可能达到极限状态。在塑性力学中也研究这样的问题:根据物体(工程结构)在极限状态下应有的应力或变形,反过来计算相应的极限荷载(见结构的极限荷载),以此来评价结构的承载能力。

塑性力学是固体力学的一个分支,其中固体材料的计算模型有:理想弹塑性材料、理想刚塑性材料、强化弹塑性材料、强化刚塑性材料等。这些计算模型主要适用于金属材料。经过修正和推广,也能近似地适用于土、岩石和混凝土等非金属材料。对于上述固体材料,要为它们建立产生塑性变形的准则,即屈服准则(屈服条件)或加载准则(加载条件),以及塑性变形阶段的物理方程。目前有两种类型的物理方程,一种表示为应力和应变增量之间的关系,称为增量理论;另一种表示为应力和应变之间的关系,称为全量理论,它只在比例加载的条件下才适用。全量理论和增量理论的数学表达式都是非线性方程,因此塑性力学也属于非线性力学

在塑性力学中,研究应力和变形须要根据给定的边界条件,联立求解平衡方程、物理方程和几何方程。但是由于问题的非线性,解题时遇到的数学方面的困难,至今只有一些简单的弹塑性边值问题才能得到解析解。在简化的情况下,可以得到与极限荷载有关的刚塑性解,或其它数值解。随着电子计算机的发展,用数值方法(例如有限单元法)解弹塑性边值问题已切实可行,例如在水利工程方面:根据地下洞室周围塑性区的大小,确定洞室所需的支护;根据地基软弱夹层中塑性区的发展情况,分析复杂地基的稳定性。

塑性力学的新发展有:计及时间效应的粘弹塑性理论,反映晶体结构性能的塑性物理理论,以热力学定律为依据的内时理论等。另外,塑性动力学、塑性稳定理论和考虑大变形的塑性力学都有很大的发展。