3.6 等效应变

3.6.1 等效应变ε

在复杂应力状态下,往往用与应变偏量的第二不变量(J′2)相关的等效应变来度量变形程度,类似于用等效应力来度量复杂应力的大小。在简单拉伸中,如果拉伸方向的应变为ε,且材料是不可压缩的,那么主应变ε1=ε,ε2=ε3=-ε/2,根据式(3.3.21),此时:

img

img

假定J′2相等的两个应变状态的力学效应相同,可定义等效应变如下:

img

由上式定义的等效应变又称为应变强度。

3.6.2 等效切应变img

在平面纯剪切应力状态情况下,如果切应变为γ,则主应变为ε1=-ε3=γ/2,ε2=0,此时J′2=γ2/4,即γ=img,所以我们定义等效切应变为

img

3.6.3 J′2意义下的等效应变量

迄今为止,我们接触的等效应变量汇总如下:

img

这些量的引入,把复杂应变化作“等效”的单向应变状态,当然这些等效是J′2意义下的等效。