Plasticity is the theory describing the deformation of a solid material undergoing non-reversible changes of shape in response to applied forces. Unlike elasticity, where deformation is recovered upon unloading, plastic deformation is permanent. The theory involves a yield criterion to define the onset of plasticity, a flow rule to describe the evolution of plastic souche, and a hardening rule.
Théorie de la plasticité
1950
- Henri Tresca
- Richard von Mises
- Daniel C. Drucker
- William Prager
Plasticity theory provides the framework for analyzing materials stressed beyond their elastic limit. The transition from elastic to plastic behavior is governed by a yield criterion, which defines a surface in stress space (the yield surface). For stress states inside this surface, the material behaves elastically. When the stress state reaches the surface, plastic deformation begins. Two of the most common yield criteria for metals are the Tresca (maximum shear stress) and von Mises (maximum distortion energy) criteria.
Une fois la déformation plastique atteinte, l'évolution de la déformation plastique est décrite par une règle d'écoulement. La plus courante est la règle d'écoulement associée, qui stipule que l'augmentation de la déformation plastique se produit dans une direction normale à la surface de déformation. Ceci détermine les proportions relatives des composantes de la déformation plastique.
Finally, a hardening rule describes how the yield surface changes as plastic deformation accumulates. Isotropic hardening assumes the yield surface expands uniformly in all directions, meaning the material’s yield strength increases equally regardless of the loading direction. Kinematic hardening, on the other hand, assumes the yield surface translates in stress space without changing its size, which is useful for modeling the Bauschinger effect observed in cyclic loading. More complex models combine both isotropic and kinematic hardening to accurately capture real material behavior under complex loading paths. These three components—yield criterion, flow rule, and hardening rule—form the core of classical plasticity theory.
UNESCO Nomenclature: 2208
- Mécanique
Taper
Système abstrait
Perturbation
Substantiel
Usage
Utilisation généralisée
Précurseurs
- Théorie de l'élasticité linéaire
- Observations de déformations permanentes dans les métaux par des artisans et des premiers ingénieurs
- Coulomb’s work on friction and soil mechanics
- Développement du calcul tensoriel
Applications
- procédés de formage des métaux tels que le laminage, le forgeage et l'extrusion
- analyse de résistance aux chocs des automobiles
- conception de structures pour résister aux tremblements de terre ou aux impacts
- ingénierie géotechnique pour la modélisation du comportement des sols sous de fortes charges
Brevets:
NA
Idées d'innovations potentielles
Related to: plasticity, plastic deformation, yield criterion, flow rule, hardening, von Mises, Tresca, inelastic.
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