当作用在杆件上的载荷和支反力都垂 直于杆件轴线时，杆件的轴线因变形由直线 变成了曲线，这种变形称为弯曲变形

浙江大学工程力学系：《材料力学》课程教学资源（PPT课件）第十章 动载荷与交变应力（动静法的应用、构件受冲击时的应力与变形、交变应力与疲劳失效、疲劳极限）

第一节 金属的加热 第二节 金属的冷却 第三节 金属的塑性变形 第四节金属的工艺性能

第十三章 材力的基本内容 ❑ 学习与应该掌握的内容 ❖ 材料力学的基本知识 ❖ 基本变形的主要特点 ❖ 内力计算及内力图 ❖ 应力计算 ❖ 二向应力状态及强度理论 ❖ 强度、刚度设计 ❑ 第十四章杆件的内力 ❖ §14-1 轴向拉伸或压缩杆件的内力 ❖ §14-2 扭转圆轴的内力 ❖ §14-3 弯曲梁的内力 ❖ §14-4 弯曲梁的内力图---剪力图和弯矩图 第15章 杆件的应力与变形 ❑ 第一讲 ❖ §15-1轴向拉压杆件的应力与变形 ❑ 第二讲 ❖ §15-2扭转圆轴的应力与应变 ❑ 第三讲 ❖ §15-3弯曲梁的正应力 ❑ 第四讲 ❖ §15-4弯曲梁的切应力 ❖ §15-5弯曲梁的变形 第三讲 弯曲梁正应力 ❖ 弯曲正应力公式 ❖ 弯曲梁截面的最大正应力 ❖ 惯性矩的平行轴定理 ❖ 平行轴定理应用举例1 ❖ 平行轴定理应用举例 ❖ 弯曲正应力计算 ❖ 作业 第二讲 扭转圆轴的应力和变形 ❑ 一、圆轴扭转时横截面上的应力 ❖ 切应变、切应力 ❖ 切应力分布 ❖ 圆轴的扭转变形计算公式 ❖ 截面的几何性质 ❑ 二、圆轴扭转时的变形 ❖ 应力计 ❑ §15-4 弯曲梁的切应力 ❑ §15-5 弯曲梁的变形 ❑ 16-1材料拉压时的力学性能 ❑ 16-2轴向拉压时斜截面上的应力

利用Gleeble-1500热模拟试验机对6005A和6082铝合金进行高温等温压缩试验,研究了在变形温度为450~550℃和应变速率为0.005~10 s-1条件下两种铝合金的热变形流变行为.6005A铝合金在低应变速率条件下,不同变形温度时的流变曲线均呈现波浪形特征,随着应变速率的增加,硬化和软化接近平衡,表现为稳态流变特征;在高应变速率条件下,硬化过程占据主导地位,回复和硬化过程的竞争使流变曲线呈现波浪形上升的趋势.6082铝合金在低应变速率情况下,不同变形温度时的流变曲线未出现周期性波动;在中等应变速率条件下也表现为稳态流变特征;在高应变速率条件下出现波浪形特征.两种铝合金均为正应变速率敏感材料,其热变形是受热激活控制.最后给出了铝合金热变形条件下流变应力、应变速率和变形温度三者之间的关系式

利用MTS810材料试验机对真空钎焊普碳钢蜂窝夹芯板的面外压缩性能进行了实验测试.分析了面外压缩变形特性以及结构参数对蜂窝夹芯板面外压缩强度的影响.研究发现,普碳钢蜂窝夹芯板的面外压缩变形可分为弹性变形、塑性变形和压实三个阶段.蜂窝胞壁厚度与胞壁边长的比值t/a是影响塑性变形初期变形方式的主要因素.比值t/a>0.0427时,塑性变形初期以屈服方式进行;t/a<0.0427时,塑性变形初期以屈曲方式进行.在结构参数对性能的影响中,胞壁厚度对蜂窝夹芯板的初始压缩强度和峰值抗压强度影响最大,胞壁边长的影响次之,而面板及夹芯厚度的影响较小

在Gleeble-3800热模拟试验机上进行大变形等温压缩试验,研究Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢的高温热变形行为和显微组织,分析材料流变应力与变形温度和应变速率的关系,建立热变形过程的本构方程和热加工图.该材料的流变应力随着温度的升高而下降,随应变速率的增加而增加;用双曲正弦函数式可描述其在热变形过程中的流变应力,热变形活化能为487.21k J·mol-1;热加工图显示的适宜加工区间为温度1000-1100℃,应变速率0.1-1 s-1.在热模拟试验基础上进行该钢种锻造工艺的有限元模拟,并结合热加工图分析初锻温度和加工道次对于锻件温度和应变速率的影响,得出适宜的模锻工艺参数为初锻温度1000-1100℃,锻造道次15次

为了解决Cr20Ni80电热合金锻造开裂的问题,在Gleeb-1500D热模拟试验机上对该合金进行热压缩试验,研究变形温度为900-1220℃,应变速率为0.001-10 s-1条件下的热变形行为,并根据动态材料模型建立合金的热加工图.合金的真应力-真应变曲线呈现稳态流变特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;热变形过程中稳态流变应力可用双曲正弦本构方程来描述,其激活能为371.29 kJ·mol-1.根据热加工图确定了热变形流变失稳区及热变形过程的最佳工艺参数,其加工温度为1050-1200℃,应变速率为0.03-0.08 s-1.优化的热加工工艺在生产中得到验证

采用基于应变梯度理论的假设应变有限元方法研究了微尺度梁弯曲的尺寸效应.在假设应变单元设计中,非局部的应变梯度项通过围绕高斯点的胞元进行数值积分得到.在本构方程中引入等效应变梯度项,在积分本构方程时就可以反映材料在微细变形时的尺寸效应.为了验证本方法的正确性,对微尺度下的悬臂梁进行了模拟计算.计算结果与已发表的实验结果比较吻合,表明可以模拟出材料微细变形的尺寸效应,具有较好的计算精度

采用热挤压和冷轧工艺生产HR3C无缝钢管，金属冷成型过程和成品性能均表明热挤压加冷轧工艺生产高合金难变形材料具有明显优势.热挤压加工变形时金属承受三向压应力，可以提高金属的综合性能；通过冷轧加工改善管材表面质量和尺寸精度，可以确保材料在特殊环境中使用安全性更高