·1322. 工程科学学报，第38卷，第9期 表1截面状态、中性层偏移量、弯矩比与曲率比的关系 Table 1 Variation of stainless steel clad plate section,neutral layer offset and moment ration with curvature 弯曲曲率比 截面弹塑性状态 中性层偏移量e M-C关系 C<0.9 P,P2和P弹性变形 e1=0 M=C A&3入23 P,弹塑性变形，P2和P3弹性变 号+4+子 0.9<C<1.003 形 9。3 4C+ P,弹塑性变形，P2弹性变形，P A2+4C-1 器 4C 4t- 1.003<C<1.318 弹塑性变形 e=1-2xC+2C 13 3 4C4e写 4C 3 3 3 44C2 e4=1-A+ P,塑性变形，P2弹性变形，P3弹 1.318<C<1.463 3 3 塑性变形 1 -2+1 C*2 Cx3+ CeaA-2 C-NC 2 C 1 331 13 P塑性变形，P,和P,弹塑性变 M,=2-号-20+ 1.463<C 形 s=(h,-1) 2.0 04-1+入g C (15) 1.6 以截面P,塑性变形，P2、P,弹塑性变形时的情况作 考虑，此时截面弯曲程度较大，加载过程的M-C关系 如表1中M,所示.若覆层回弹过程不发生反向屈服， 1.2 -1=0.6 根据式(10)，此时的弹复曲率比C为 1.0 -10.9 33AA3A23A,1,3入A2,3e 0.8 1=l.0 Cr=- -1=1.4 2 -2 -4+2+20+4+2 0.6 ◆1.8 (16) 04 截面覆层不发生反向屈服，则式(15)应满足 弯曲曲率比，C C≥-1， 1+ (17) 图5弯矩比M随屈服强度比A。的变化(A=1/3) Fig.5 Variation of moment ration M with yield limit ratio A(A= 即是 1/3) C≥-2A (18) 将式(16)代人式(18)，化简可得到覆层回弹过程 2.3不锈钢复合板回弹过程的反向屈服 不发生反向屈服的条件为 单一材料碳钢板回弹后的残余应力绝对值小于屈 服极限，不会造成反向屈服，回弹过程可以按照纯弹性 6+3-6A-&-6 效应考虑.而不锈钢复合板由于不再具有单一材料碳 入 8-6A+3A2 (19) 钢板的矩形对称弯曲性，回弹过程截面可能发生反向 图6中曲面为覆层刚好发生反向屈服时的屈服强 屈服，造成覆层不锈钢或基层碳钢进人长期塑性状态， 度比入，与覆层厚度入和弯曲曲率比C的关系.曲面 所以需要对这一现象进行分析 以下部分覆层会发生反向屈服，以上部分不发生反向 2.3.1覆层反向屈服分析 屈服。由图中可以看出，覆层越厚、弯曲曲率比越大及 由式(13)易知覆层靠近截面外侧的残余应力更 屈服强度比越小，覆层越容易发生反向屈服.当入。> 大.不锈钢复合板覆层外表面处(：=1)的残余应力 0.7时，不锈钢复合板覆层基本上不会发生反向屈服. 0为 2.3.2基层反向屈服分析 =0+aC (14) 同样以截面P,塑性变形，P,和P,弹塑性变形时的 将式(14)与覆层屈服极限σ，做比值，得 弯曲过程作考虑，不锈钢复合板基层最外侧(z=-1)· 1322· 程科学学报 ，第 38卷 ，第 9期 表 1 截面状态 、中性层偏移量 、弯矩比与曲率 比的关 系 Table1 Variationofstainlesssteelclad platesection，neutrallayeroffsetandmomentrationwith cu~ature 弯曲曲率 比，C 图 5 弯矩 比 随屈服强度比 A 的变化 (A=1／3) Fig．5 VariationofmomentrationM withyieldlimitratioA (A： 1／3) 2．3 不锈钢 复合板 回弹过程 的反 向屈服 单一材料碳钢板 回弹后的残余 应力 绝对值 小于屈 服极 限 ，不会 造成反 向屈 服 ，回弹过程可 以按 照纯弹性 效应考虑．而不锈钢复合板 由于不再具 有单一材料碳 钢板的矩形对称弯 曲性 ，回弹过 程截 面可能发 生反 向 屈服 ，造成覆层不锈钢或基层碳钢进入长期塑性状态 ， 所 以需要对这一现象进行分析． 2．3．1 覆层 反向屈 服分析 由式(13)易知覆层靠近截面外侧 的残余应力更 大．不锈钢 复合 板覆 层外 表 面处 (g=1)的残 余应 力 1为 l= l+ 异2Cf． (14) 将式 (14)与覆层屈服极限 做 比值 ，得 ： l+ ． (15) (J sl A 口 以截 面 P．塑性变形 ，P 、P弹塑性变形时 的情况作 考虑 。此时截面弯曲程度 较大 ，加 载过程 的 —c关 系 如表 1中 所示 ．若覆层 回弹过程不发生反 向屈 服 ． 根据式(10)，此时 的弹复 曲率 比 c，为 一 丢一 一芋+去 + 34 (16) 截面覆层不发生反 向屈服 ，则式 (15)应 满足 1+ ≥ 一1， (17) A 即是 Cf≥ 一2A ． (18) 将式 (16)代入式 (18)，化简可得 到覆层 回弹过 程 不 发生反向屈服的条件 为 6+3A 一6A一-=5-一6e： A ≥— ‘ (9) 图 6中曲面为覆层 刚好发生反 向屈服 时的屈 服强 度 比 A 与覆层 厚度 A和弯 曲 曲率 比 C的关 系．曲面 以下部分覆层会发生 反 向屈 服 ，以上 部分不 发生 反 向 屈服．由图中可 以看 出 ，覆层越 厚 、弯 曲曲率 比越大及 屈服强度 比越小 ，覆层越 容易发生 反 向屈 服．当 A > 0．7时 ．不锈钢复合板覆层基本上不会发生反 向屈服． 2．3．2 基层反 向屈 服分 析 同样 以截面 P。塑性变形 ，P：和 P弹塑性 变形 时的 弯 曲过程作考虑 ，不锈钢复 合板基层 最外侧 (z= 一1)