工程塑性学 _生活百科

工程塑性学【工程塑性学】工程塑性学是固体力学的一个分支，它主要研究物体超过弹性极限后所产生的永久变形和作用力之间的关係以及物体内部应力和应变的分布规律。
基本介绍中文名：工程塑性学
套用领域：固体力学
简介工程塑性学和弹性力学的区别在于，工程塑性学考虑物体内产生的永久变形，而弹性力学不考虑；和流变学的区别在于，工程塑性学考虑的永久变形只与应力和应变的历史有关，而不随时间变化，而流变学考虑的永久变形则与时间有关。弹塑性分析对于机械、土木、航空等工程部门中使用的结构，传统的观念是要求它们在弹性範围内工作,也就是要求结构内任何一点的应力都不超过许用应力(通常取为屈服应力除以安全係数) 。但在工程实际中，这并不总是可能的、也并不总是必要的。由于各种原因( 集中载荷，截面突变，过载等等)，结构内应力偏高的地方可能会出现小範围的塑性区，它们被周围的弹性区包围和约束，一般并不导致过大的变形，一也不会使结构丧失承载能力，因而是可以允许的。对于由塑性良好的金属製成的结构，採用基于弹塑性分析的设计方法，不但能使计算出来的应力和变形更加接近实际，而且比传统的弹性设计方法还节省材料。对于要求儘量减轻自重的结构( 如航空航天结构) 和在複杂环境下工作的结构( 如海洋平台和核电站结构)，弹塑性分析往往就更有必要。极限分析和安定分析弹塑性分析虽然可以得到关于应力分布和应变分布的详尽信息，但是分析计算的工作量很大、成本很高。早在几十年前，人们就已发展了另一种更简化的分析方法，即极限分析。极限分析是基于这样一个事实：理想塑性材料製成的结构都存在一个塑性极限状态，在此状态下如不考虑几何形状改变对承载能力的影响，无须增加外载，结构也会变成机构而无限地变形下去。根据极限状态的性质，在作极限分析时可以採用忽略弹性变形的理想刚塑性材料模型，并按照比例载入路径来简捷地求出极限载荷。值得指出的是，基于极限平衡原理的极限分析往往导致远较弹塑性分析简单的数学问题，因而十分实用。正因为如此，在大型弹塑性分析程式出现之后，极限分析仍未失去其意义。