几种屈服绳尺的差异性和实用性[指南].doc

几种屈服绳尺的差异性和实用性[指南]常用屈服准则的差异性,及其适用条件1屈服物体受到荷载作用后,随着荷载增大,由弹性状态到塑性状态的这种过渡,叫做屈服。而屈服条件就是判断材料处于弹性还是塑性的准则,即物体内某一点开始产生塑性应变时,应力或应变所必需满足的条件,称之为屈服条件。2五种常用的屈服准则:历时近两个世纪的发展,到上世纪时,先后出现了五种常用的屈服准则,它们分别是Tresca准则,VonMises准则,MnhrCoulomb准则,DruckerPrager准则,Zienkiewicz-Pande准则。(1864)在一系列的挤压实验,发现金属材料在屈服时,可以看到有很细的痕纹;而这些痕纹的方向接近于最大剪应力方向,于是假设当最大剪应力达到某一极限值k时,材料发生屈服:,,,13k,,,()max2换言之当变形体或质点中的最大切应力达到某一定值时,材料就发生屈服。或者说,材料处于塑性状态时,其最大切应力是一个不变的定值,该定值只取决于材料在变形条件下的性质,而与应力状态无关。所以Tresca屈服准则又称为最大切应力不变条件。,六个点之间的连线是直线,曲线,还是圆,Mises采用了圆形,并为金属材料试验所证实,并提出了Mises屈服条件:1222J,[(,,,),(,,,),(,,,)],C()21223316换言之当等效应力达到定值时,材料质点发生屈服,该定值与应力状态无关。或者说,材料处于塑性状态时,其等效应力是不变的定值,该定值取决于材料变形时的性质,而与应力状态无关。Mises屈服准则的物理意义:当材料的单位体积形状改变的弹性能达到某一常数时,质点就发生屈服。故Mises屈服准则又称为能量准则。,但是这两个屈服条件如果简单地应用于岩土材料,会引起不可忽视的偏差。,n针对此,Mohr提出这样一个假设:当材料某个平面上的剪应力达到某个极限值时,材料发生屈服。这也是一种剪应力屈服条件,但是与Tresca屈服条件不同,Mohr假设的,n这个极限值不是一个常数值,而是与该平面上的正应力有关,它可以表示为(),,f(C,,,,)nnC,上式中,是材料粘聚强度,是材料的内摩擦角。这个函数关系式可以通过实验确定。一般情况下,材料的内摩擦角随着静水应力的增加而逐渐减小,因而假定函数对应的曲线在平面上呈双曲线或抛物线或摆线。但在静水应力不大的情况下,屈服,,,nn,曲线常用等于常数的直线来代替,它可以表示为(),,C,,tan,nn上式就称为Mohr—Coulomb屈服条件。设主应力大小次序为,则上式可以写成用主应力表示的形式,,,,,12311(),,,,,,,,Ccos,,,,,sin,-prager屈服准则是对Mohr-Coulomb准则的近似,它修正了VonMises屈服准则,即在VonMises表达式中包含一个附加项。其屈服面并不随着材料的逐渐屈服而改变,因此没有强化准则,塑性行为被假定为理想弹