经典塑性力学中加载路径影响的“首因效应”和“近因效应”

为探索加载路径的影响规律,基于Mises屈服条件和等向线性硬化假设,建立了轴向力和扭矩联合作用下不可压缩薄壁圆管的弹塑性分析模型,根据终点应力的特点划分了4个(σx,τx)应力区域,推导了不同应力区域中12条应力路径的塑性应力-应变关系,证明了应力路径对塑性应变影响的"首因效应",即:无论终点应力处于何处,首先作用的应力产生的塑性变形总是更大。基于经典弹塑性理论分析了应变路径的影响,发现了应变路径对应力结果影响的"近因效应",即:后加载的应变在最终的应力状态中产生的影响更大。从变形的角度,应力路径对塑性应变影响的"首因效应"和应变路径对应力结果影响的"近因效应"是统一的。该效应兼具简洁性与普适性,对于学习理解不同加载路径下的塑性应力-应变关系大有裨益,对于优化加工工艺和施工工序也具有一定的指导作用。