金屬塑性變形理論第37講_平砧壓縮矩形厚件的工程解法

1、金屬塑性變形理論Theory of metal plastic deformation 第三十七講Lesson Thirty-Seven張貴杰Zhang GuijieTel：E-Mail： 河北理工大學(xué)金屬材料與加工工程系Department of Metal Material and Process EngineeringHebei Polytechnic University, Tangshan 0630097/1/20221第十四章 工程法及其應(yīng)用主要內(nèi)容Main Content工程法的一般概念和摩擦分區(qū)平砧壓縮矩形薄件的工程解法平砧壓縮矩形厚件的工程解法7/1/2022214.3 平砧

2、壓縮矩形厚件的工程解法14.3.1 外端對(duì)ns的影響7/1/20223壓縮厚件壓縮薄件帶外端不帶外端帶外端不帶外端隨l/h減小，變形力增大根本不變隨l/h增大，變形力增大，主要是摩擦的影響7/1/2022414.3.2 帶外端壓縮矩形厚件的工程解法一、假設(shè)條件1不考慮接觸外表的摩擦2剛塑性交界面上抗剪力 te = k3txy沿x軸線性分布4變形深透7/1/20225二、聯(lián)立求解力平衡微分方程和屈服條件2137/1/20226將假設(shè)條件3代入上述公式1、2中由1式由2式7/1/20227再由3式有7/1/20228通解7/1/20229三、利用應(yīng)力邊界條件確定c把通解中的 代入并積分，可求得因此

3、7/1/202210四、計(jì)算變形力接觸面上的總壓力P為令7/1/202211應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)平均單位壓力7/1/20221214.3.3 變形功和變形熱效應(yīng)變形功金屬產(chǎn)生塑性變形，需外力對(duì)其作功，此即變形功。外力與位移同向，變形功必為正?；?/1/202213以鐓粗為例h0hnPNdhhy其中F為壓縮過(guò)程中某瞬時(shí)的橫截面積總功7/1/202214代入平均單位壓力的計(jì)算公式7/1/202215變形熱變形力對(duì)金屬所做的變形功轉(zhuǎn)換為熱能，從而使其溫度升高的現(xiàn)象。變形功熱能8590畸變能1015假設(shè)變形過(guò)程為絕熱過(guò)程，絕大局部變形功轉(zhuǎn)換為熱能，使變形體溫度升高。7/1/202216變形熱的計(jì)算其中該變

4、形體的質(zhì)量，kg變形體的熱容，J/kgK傳熱前后變形體的溫度，K變形體的密度，kg/m3變形體的體積，m3溫升，K7/1/202217假設(shè)傳遞熱量為Q，那么需做功為A7/1/202218工程法要點(diǎn)一、求解思路工程法和近似工程法均為由初始假設(shè)，聯(lián)立求解力平衡方程和屈服條件，然后根據(jù)應(yīng)力邊界條件確定積分常數(shù)，從而得到應(yīng)力的分布函數(shù)，進(jìn)而求得變形力。簡(jiǎn)化處理方法1力平衡方程2屈服條件3應(yīng)力邊界條件7/1/202219二、摩擦分區(qū)全制動(dòng) 熱軋薄件，接觸面粗糙全滑動(dòng) 冷軋薄件，潤(rùn)滑良好混合摩擦 帶潤(rùn)滑熱軋或潤(rùn)滑不好的冷軋7/1/202220三、具體實(shí)例接觸面全制動(dòng) 接觸面全滑動(dòng) 接觸面混合摩擦壓縮厚件 工程法求解近似工程法求解工程法求解近似工程法求解工程法求解近似工程法求解工程法求解7/1/202