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本文论述了单轴应变加载下固体中的偏应力的基本含义和偏应力在本构关系研究中意义。提出了描述单轴应变加载下本构关系的两个基本方程,及描写弹性区偏应力S随偏应变es变化的方程,即(‖)S/(‖)es=f(σ,T,ε,ё),以及弹-塑件屈服时偏应力S达到极大值的方程,即S|yield=Smax。结合材料的翦切模量G=1/2 (‖)S/(‖)es的定义,在单轴应变条件下,第一个方程称为剪切模量方程:G=G(σ,T,ε,(ε)) (1)根据单轴心变条件下最大分解剪应力与偏应力的关系以及vonMieses屈服条件,得到屈服时偏应力的极大值与屈服强度的关系为Smax=□2/3Y,第二个方程称为屈服强度方程Y=Y(σ,T,ε,(ε)) (2)用数学极值条件d(Smax)=O,得到弹-塑性屈服时剪切模量G必须满足的条件为:G=0
本文通过对国产LY12铝合金和无氧铜的研究,建立了测量会属材料在平面冲击压缩下的剪切模量的某本方法;对表征固体材料弹性特性的剪切模量在冲击压缩状态下的物理含义做出了解释。根据剪切模量的一般件定义,定义了描述固体准弹性卸载特性的悠悠剪切模量Ge,建立了描写受冲击材料沿着准弹性-塑性卸载路径的有效剪切模量Ge-与纵波声速cl和横波声速cb的关系。通过同时测量受冲击材料中的追赶稀疏波速度和波后粒子速度,获得了LYl2铝在20-110GPa冲击压力和无氧铜在41-104GPa冲击压力下的声速和剪切模量,以及从这些冲击压缩状态卸载时沿着准弹性卸线路径的声速和有效剪切模量。显示了加载-卸载波剖面测量在本构关系研究中的重要意义。对日前广泛使用的描写单轴应变下固体材料的加载-卸载响应特性的SCG奉构模掣进行了分析,分析了SCG本构关系的局限性。认为这种本构关系原则上不能用来描写受冲击材料的卸载过程。根据本文对LYl2铝和无氧制的实验研究结果,对SCG本构关系中的剪切模量方程进行了修正。讨论了这种修正的物理含义。