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塑性形变理论英文解释翻译、塑性形变理论的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 deformation theory of plasticity

分词翻译:

塑的英语翻译:

model; mold

形变的英语翻译:

【化】 deformation

理论的英语翻译:

frame of reference; theoretics; theorization; theory
【化】 Rice-Ramsperger-Kassel theoryRRK; theory
【医】 rationale; theory

专业解析

塑性形变理论(Theory of Plastic Deformation) 是指研究固体材料在所受应力超过其弹性极限(屈服强度)后,发生不可恢复的永久性变形行为及其内在规律的科学理论。它关注材料在卸载后无法恢复到初始形状的变形过程,区别于卸载后可恢复的弹性形变。

其核心内容与关键概念包括:

  1. 屈服准则(Yield Criterion):

    • 定义材料从弹性状态进入塑性状态的临界应力条件。最广泛应用的是von Mises屈服准则(基于畸变能密度)和Tresca屈服准则(基于最大剪应力)。
    • von Mises屈服准则公式: $$ sigma_e = sqrt{frac{1}{2}[(sigma_1 - sigma_2) + (sigma_2 - sigma_3) + (sigma_3 - sigma_1)]} = sigma_y $$ 其中 $sigma_e$ 是等效应力(von Mises应力),$sigma_1, sigma_2, sigma_3$ 是主应力,$sigma_y$ 是材料的屈服强度。
    • Tresca屈服准则公式: $$ max(|sigma_1 - sigma_2|, |sigma_2 - sigma_3|, |sigma_3 - sigma_1|) = sigma_y $$
  2. 硬化规律(Hardening Rule):

    • 描述材料进入塑性状态后,其屈服强度如何随塑性变形的发展而变化。常见模型有:
      • 各向同性硬化(Isotropic Hardening):屈服面均匀膨胀,屈服强度随累积塑性应变增加。
      • 随动硬化(Kinematic Hardening):屈服面大小不变,在应力空间中进行平移,描述包辛格效应(Bauschinger Effect)。
      • 混合硬化:结合前两者特点。
  3. 流动法则(Flow Rule):

    • 关联塑性应变增量与应力状态(或应力增量)。通常采用相关联流动法则,即塑性应变增量方向垂直于屈服面(在应力空间)。
    • 公式表达: $$ depsilon{ij}^p = dlambda frac{partial f}{partial sigma{ij}} $$ 其中 $depsilon_{ij}^p$ 是塑性应变增量张量,$dlambda$ 是塑性乘子(标量,$geq 0$),$f$ 是屈服函数。
  4. 本构关系(Constitutive Equations):

    • 建立塑性变形过程中应力、应变及其增量之间关系的数学方程。它将屈服准则、硬化规律和流动法则结合起来,用于预测材料在复杂加载路径下的塑性响应。常见的模型有增量塑性理论(或流动理论)和形变塑性理论(全量理论)。

工程意义与应用: 塑性形变理论是理解金属成型(如锻造、轧制、冲压)、结构极限承载能力分析、材料失效预测(如韧性断裂)、地质力学(岩石、土壤塑性流动)等领域的核心理论基础。它帮助工程师设计能承受塑性变形的结构、优化制造工艺参数、预测材料在极端载荷下的行为。

英文关键术语对照:

权威参考来源:

  1. 经典教材:William F. Hosford 的 "Mechanical Behavior of Materials" (材料力学行为) 对塑性理论基础有清晰阐述 。
  2. 标准参考:ASM International 出版的 "ASM Handbook, Volume 8: Mechanical Testing and Evaluation" (ASM手册第8卷:力学测试与评估) 包含材料塑性行为的标准化描述和测试方法 。
  3. 中文标准:中国国家标准 GB/T 10623-2008 《金属材料 力学性能试验术语》 对塑性变形相关术语有明确定义 。
  4. 学术专著:Hill R. 的 "The Mathematical Theory of Plasticity" (塑性数学理论) 是该领域的奠基性著作之一 。

网络扩展解释

塑性形变理论是研究材料在超过弹性极限后发生不可逆永久变形的机理、规律及其应用的学科体系。以下从核心概念、理论分支、微观机制和应用领域四个层面进行解析:

一、核心概念

塑性形变指材料在外力作用下产生不可恢复的永久变形,其本质是材料内部微观结构发生不可逆改变。当外力超过材料的屈服强度时,弹性形变阶段结束,进入塑性变形阶段(如金属冲压成型后无法自行恢复原状)。

二、理论分支体系

  1. 宏观塑性力学 以连续介质假设为基础,建立应力-应变关系数学模型,解决工程强度设计问题。经典理论包括: $$ sigma = Kepsilon^n $$ ($sigma$为真实应力,$epsilon$为真实应变,K为强度系数,n为硬化指数)

  2. 微观晶体范性学 研究晶体材料的位错滑移、孪生等原子尺度变形机制。例如金属材料通过位错运动实现塑性流动,其临界切应力符合: $$ tau_{cr} = frac{Gb}{2pi d} $$ (G为剪切模量,b为柏氏矢量,d为晶粒尺寸)

三、关键机制特征

四、工程应用领域

  1. 金属成形工艺:冲压、锻造、轧制等塑性加工
  2. 结构安全评估:压力容器、桥梁等工程的塑性极限分析
  3. 新材料开发:通过形变孪晶调控镁合金力学性能

需要完整理论体系可参考《塑性力学基础》或《晶体塑性有限元方法》。

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