|
周流芳 国营六一八厂 内容摘要 本文通过对点接触塑性变形试验结果的分析，提出了金属塑性接触强度的新概念和它的测定方法。指出塑性接触强度在塑性接触变形过程中保持不变的特点，并提出塑性接触强度可以作为评价金属材料抵抗塑性变形能力的一项力学指标。 关键词：接触 塑性 强度 测定 方法 长期以来，人们都认为受三向压应力的塑性接触变形时，材料抵抗塑性接触变形的能力比简单压缩变形时大得多，但却一直没有一项能直接评价并用于设计计算的材料抗塑性接触变形能力的指标。本文通过对点塑性接触变形试验结果的分析，提出了金属材料塑性接触强度的概念和它的测定方法。塑性接触强度反映了材料抵抗塑性变形的能力。利用提出的测定方法可以简便准确地测定各种材料的塑性接触强度的具体数值。 1. 点接触塑性变形 金属塑性接触变形(或称接触塑性变形)是两个金属体在外力的作用下接触表面产生局部的少量的塑性变形。点接触塑性变形开始时为点接触,随着压力的 增加，接触点逐渐扩大为面接触。钢球压入金属体平面的布氏硬度试验是点接触塑性变形的典型例子。试验钢球硬度很高，可视为绝对钢体,受力过程不发生变形。被压金属硬度相对较低，受力后发生塑性变形,压力撤消后，在金属体表面留下球形压痕。如图１.  图1
受力P时，压痕深度为h′，压力P撤消后，变形金属发生弹性恢复，压痕深度减为h。设弹性恢复量hje在作用力P的方向上相等。而且在不同的塑性变形深度时hje不变，因而有 h=h′－hje。 -------------- (1) hje 为中心点O的弹性变形极限深度。 钢球与金属平面接触初期，首先发生弹性变形，在弹性变形阶段，接触面中心点的应力最大。也就是说在弹性变形阶段，接触面上不同深度的应力是不同的。如图2a，在弹性变形阶段，将压力撤除，接触面产生弹性恢复，金属平面恢复平面状态。 在进入塑性变形状态后，塑性变形区的应力分布是本文探索的主要内容．在塑性变形阶段变形深度少于hje的区域仍处于弹性变形状态。如图2ｂ中的A′D的区域。由于变形区的应力与变形深度有关，为研究方便对接触面的应力关系作如下假设： １）钢球压入的不同阶段（不同的压入深度时）接触面上同一深度的点的应力大小相同，如图２a中c点和图２b中c′点应力相同。 ２）同一深度范围内接触面的平均应力相同。如图２中作用在ACO球冠面积的平均应力s ｍ和作用在球台侧面A′D上的平均应力s ′m相等，即 s m =s ′m。  图２
２. 塑性接触强度 | 
