结构力学本构模型：塑性模型中的硬化法则教程_2024-08-06_09-02-07.Tex

结构力学本构模型：塑性模型中的硬化法则教程

1. 塑性理论基础

1.1 塑性与塑性变形的概念

塑性是指材料在超过其弹性极限后，能够发生永久变形而不立即断裂的性质。塑性变形是材料在塑性状态下发生的变形，这种变形在外部载荷去除后不会恢复。塑性变形的本质是材料内部晶格的滑移和重排，导致材料的微观结构发生变化，从而影响其宏观力学性能。

1.2 塑性本构模型的分类

塑性本构模型用于描述材料在塑性状态下的应力-应变关系。这些模型可以分为两大类：

1. 理想塑性模型：假设材料在屈服后应力保持不变，应变可以无限增加。这种模型忽略了材料的硬化效应。
2. 硬化塑性模型：考虑了材料在屈服后的硬化行为，即随着塑性变形的增加，材料的屈服应力也会增加。硬化塑性模型进一步分为：
   • 线性硬化模型：屈服应力与塑性应变呈线性关系。
   • 非线性硬化模型：屈服应力与塑性应变的关系是非线性的，通常采用幂律或双线性关系来描述。

1.3 塑性模型中的屈服准则

屈服准则是塑性本构模型的核心，用于判断材料是否进入塑性状态。常见的屈服准则包括：

1. 冯·米塞斯屈服准则（Von Mises Y