1)屈服准则。即应力状态满足什么条件时进入屈服状态。
2)流动法则。它确定了材料处于屈服状态时塑性变形增量的方向。
3)硬化法则。关于材料达到初始屈服面以后,屈服条件变化的法则,相当于一维应力状态下,材料达到初始屈服条件后,其屈服极限是不变(理想弹塑造性)、提高(硬化弹塑性)或降低(软件)的法则。
其物理意义:反映了应力张量的剪切分量。
其物理意义:反映了应力张量的体积变化特性。
应力偏量不变量是偏应力张量的三个不变量,反映了偏应力张量的特性。
物理意义:反映了偏应力张量的剪切分量。
与等效应力(Mises应力)的关系:
物理意义:反映了偏应力张量的不对称性。
用于描述偏应力张量的剪切特性,与材料的塑性行为密切相关。
在塑性力学中,用于定义等效应力和塑性变形行为。
用于描述应力张量的整体特性,如静水应力和体积变化。
在塑性力学中,用于定义屈服条件和流动法则。
屈服面函数与应力状态有关,可用应力或应力状态不变量表示。在应力空间,屈服面函数可用直角坐标(σ1,σ2,σ3)表示,也可用柱坐标或称为Haigh-Wester-gaard坐标(ξ、ρ、θ)表示。因此,破坏曲面的函数方程式可表达为
f(σ1,σ2,σ3)=0
f(Ι1,J2,J3)=0
f(ξ,ρ,θ)=0
在一般的弹性力学或弹塑性力学中可以找到应力、应变不变量与ξ、ρ、θ的关系。若已知σij,则可求得应力状态不变量与应力偏量不变量如下所示
对于三维空间里,在笛卡尔坐标系和Haigh-Westergaard坐标系下的主应力空间如下:
应力三轴度(Stress Triaxiality) 是材料力学中的一个重要概念,用于描述材料在复杂应力状态下的应力分布特性。它定义为 平均应力(静水应力) 与 等效应力(Mises应力) 的比值,反映了材料在受力时的应力状态是偏向拉伸、压缩还是剪切。
应力三轴度在这篇文章中基于缺口拉伸实验进行阐述,Bridgman P W. Studies in large plastic flow and fracture with special emphasis on the effects of hydrostatic pressure.New York: McCrawHill, 1952