【原創】應變速率、靜水壓力、溫度對材料屈服強度及模式的影響
（1）題外話
表征一種材料的性能需要很多參數，譬如楊氏模量，屈服強度，軟化溫度，沖擊強度等等。在工程設計中，一般只有應力--應變數据（完整的曲線，模兩，屈服強度）才得以實際應用，而像有（無）缺口沖擊強度，球壓痕硬度等參數只是用來在不同的材料中進行簡單的定性對比而已，在有限元計算中並不應用。這是因為，這些參量並不能表征材料的基本性能，他們完全可以由材料的應力應變關系确定。但是，這些參數的測試方法雖然簡單，但其中的力學關系卻比較復雜，既牽涉了動力學問題，也牽涉了大變形（包括大塑性形變）問題，而材料本身力學特征也受加載速率、靜水壓力等因素影響，因此從應力應變曲線計算這些參數，具有一定的難度，但其潛在的應用价值也不難想象。下面僅就應變速率、靜水壓力、溫度三個因素對材料屈服強度及失效模式的影響做一簡單介紹，材料主要是塑料和聚合物基復合材料。
（2）應變速率的影響
應變速率影響材料的屈服強度和失效模式（塑性？脆性？）。應變速率大，屈服強度升高，材料也會從塑性失效向脆性失效轉變。應變速率和失效強度有如下關系：
S=B1+B2.ln(r),r是應變速率，B1,B2是常數
在有限元軟件（ansys,abaqus,ls-dyna)中，一般都提供率相關材料模型。對撞擊計算，如果條件許可，自然應該盡量采用這種材料模型。回到材料的沖擊強度試驗，顯然對其進行模擬計算時也應考慮應變速率對屈服強度和斷裂模式的影響。
（3）靜水壓力的影響
在進行缺口沖擊實驗時，缺口附近的凈水壓力（S1+S2+S3)/3很大，靜水壓力增大，屈服強度增大，材料破坏向脆性模式（斷裂應變低，塑性形變小）轉變，因此在測量沖擊強度時，一般只會觀察到脆性斷裂。至于靜水壓力對應以應變曲線如何影響，希望各位能一起參與討論，這個問題並沒有得到完善的解決。
hydrostatic stress (first invariant of stress tensor) does not affect the von Mises stress, for stress-strain curve from a uniaxial test you can expect that the hydrostatic stress do not affect the "shape" of the curve, but it will affect the fracture/failure strain, if my memory serves me right, under high(compressive) hydrostatic stress(or say pressure), even marble becomes ductile! A lot of failure/frature/damage models take the effects of hydrostatic stress into account.
just my two cents input.
靜水壓強對材料的破坏模式影響目前研究的並不成熟，只有一些統計型的模型。例如：
S1-v(S2+S3)=X(T)/(S1+S2+S3) +Y(T)
S1,S2,S3--主應力
v---泊松比
X(T),Y(T)---溫度相關常數
T---溫度
good paper!!!!::x