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包辛格效應Bauschinger effect
定義
塑性力學中的一個效應,指具有強化性質的材料由於塑性變形的增加,屈服極限(見材料的力學性能)在一個方向上提高,同時在反方向上降低。此效應是德國的J.包辛格於1886年發現的,故名。
原理
在金屬單晶體材料中不出現包辛格效應,所以一般認為,它是由多晶體材料晶界間的殘餘應力引起的。包辛格效應可用[包辛格效應示意圖]中的曲線來說明。σ和ε分別表示應力和應變。具有強化性質的材料受拉且拉應力超過屈服極限(A點)後,材料進入強化階段(AD段)。若在B點卸載,則再受拉時,拉伸屈服極限由沒有塑性變形時的A點的值提高到B點的值。若在卸載後反向載入,則壓縮屈服極限的絕對值由沒有塑性變形時的A′點的值降低到B′點的值。圖中OACC′線是對應更大塑性變形的載入-卸載-反向載入路徑,其中與C和C′點對應的值分別為新的拉伸屈服極限和壓縮屈服極限。包辛格效應使材料具有各向異性性質。若一個方向屈服極限提高的值和相反方向降低的值相等,則稱為理想包辛格效應。
特性
包辛格效應使材料具有明顯的各向異性,使金屬材料塑性加工過程的力學分析複雜化。為使問題簡單,易於進行力學分析,在塑性加工的力學分析中,通常對包辛格效應不予考慮。但對於具有往復載入卸載再載入的變形過程,有反向塑性變形的問題則應予考慮。