第9章功平衡法和上限 法及其应用 891功平衡法 §9.2极值原理及上限法 §9.3速度间断面及其速度特性 §9,4 Johns0m上限模式友应用 §95小V乙tm上限模式及应用
第9章 功平衡法和上限 法及其应用 §9.1 功平衡法 §9.2 极值原理及上限法 §9.3 速度间断面及其速度特性 §9.4 Johnson上限模式及应用 §9.5 Aviztur上限模式及应用
§91坊平衡法 功平衡法是利用塑性变形过程中的功平衡原 理來计算变形力的一种鈣似方法,又称变形功 法。 功平衡原理是指塑性变形过程外力沿其位 移方向上所作的外部功(WP)-于物体望性变形 所消耗的应变功(Wd)和接触摩擦功(Wf)之 和,即 w≥=Wd+Wf 对变形过程的某一瞬时,上式可写成功增量形 式 dWP=dwd+dWf
§9.1 功平衡法 ➢ 功平衡法是利用塑性变形过程中的功平衡原 理来计算变形力的一种近似方法，又称变形功 法。 ➢ 功平衡原理是指：塑性变形过程外力沿其位 移方向上所作的外部功（WP）等于物体塑性变形 所消耗的应变功（Wd）和接触摩擦功（Wf）之 和，即 WP = Wd + Wf 对于变形过程的某一瞬时，上式可写成功增量形 式 dWP = dWd + dWf
§92极值原理及上限法 极值原理包括上限定理和下限定理,它们都是根据虚 功原理和最大塑性功耗原理得出的,但各自分析问题的出 发点不同。 上限定通是按运动学许可速度场(生要足速度边界亲 件和体积不变永件)来确定变形荷的近似解,这一变形 载荷它总是大于(理想情况下才等于)真实载荷,即高估 的近队值,故称上限解 下限定理仅换静力学许可应力场(主要满足力的边界杀 件和静力平衡条件)来确定变形载荷的近以解,是小 于(理想情况下才等于)真实载荷,即高低的近似解,故 称下限解
➢ 极值原理包括上限定理和下限定理，它们都是根据虚 功原理和最大塑性功耗原理得出的，但各自分析问题的出 发点不同。 ➢ 上限定理是按运动学许可速度场（主要满足速度边界条 件和体积不变条件）来确定变形载荷的近似解，这一变形 载荷它总是大于（理想情况下才等于）真实载荷，即高估 的近似值，故称上限解； ➢ 下限定理仅按静力学许可应力场（主要满足力的边界条 件和静力平衡条件）来确定变形载荷的近似解，它总是小 于（理想情况下才等于）真实载荷，即高低的近似解，故 称下限解。 §9.2 极值原理及上限法
虚功原理 稳定平稳状态的变形体中,当给予变形体一几 何约束所许可的微小位移(因为该位移只是几 何约束所许可,实际上并未发生,故称虚位移 时,则外力在此虚位移上所作的功(称虚功) 必然等于变形体内的应力在虚应变上所作的虚 应动,其我式为 P,ou,dS- ∫∫o,dsn+x∫J, d ud s+ 安示应用带用动率形式表达 ∫p=+ 7,Avd+∑N k
稳定平稳状态的变形体中，当给予变形体一几 何约束所许可的微小位移（因为该位移只是几 何约束所许可，实际上并未发生，故称虚位移） 时，则外力在此虚位移上所作的功（称虚功）， 必然等于变形体内的应力在虚应变上所作的虚 应变功，其表达式为： 实际应用常用功率形式表达 i = V i j i j + t i + Ak p u d S d d V d u d s S s 1 s p i i = V i j i j + t i + Nk p v ds dV v ds S 虚功原理
起功原理 式中,左边为外力所作虚动虚功,右这 第一项为虚应变功耗或应变功率消耗,第兰 项为接触摩擦与刚性界面上剪切功耗或功率消 耗等。(Aw为所在界面上的相对滑动速度)。 第兰项为裂纹形成等的功耗咸功率消耗。虚功 原理对于弹性变形、弹塑性变形或塑性变形力 学问题都是适用的
虚功原理 式中，左边为外力所作虚功或虚功率，右边 第一项为虚应变功耗或虚应变功率消耗，第二 项为接触摩擦与刚性界面上剪切功耗或功率消 耗等。（ 为所在界面上的相对滑动速度）。 第三项为裂纹形成等的功耗或功率消耗。虚功 原理对于弹性变形、弹塑性变形或塑性变形力 学问题都是适用的。 i v