塑性本构关系的特点是:①应力和应变关系的非线性。②加载和卸载时应力与应变关系不同。③应力不仅与对应的应力状态有关,而且与整个加载过程有关。加载过程分为简单加载和复杂加载。
对于塑性阶段的应力和应变关系有各种不同的理论。工程上用得最多的,一种是仅适用于简单加载的形变理论,或称全量理论,以俄罗斯的S.V.伊留辛为代表,认为塑性应变偏量和应力偏量存在着某种非线性关系;另一种是可适用于复杂加载的流动理论,又称增量理论,以A.罗伊斯和L.普朗特为代表,认为塑性应变速度偏量(或塑性应变增量的偏量)与应力偏量存在着非线性关系。此外,还有塑性滑移理论、内时理论以及一些宏观和微观相结合的理论。
为建立塑性本构关系,需要考虑3个因素:①屈服条件,划分出塑性区和弹性区的范围,以便采用不同的本构关系。②应力和应变(或其增量)间的定性关系。③材料硬化特性的硬化条件,即加载函数。
塑性本构关系在工程中具有多方面的应用。除了以塑性力学为依据来解决零件或结构的强度和稳定等问题以外,金属压力加工就是利用金属在外力作用下所产生的塑性变形达到加工的目的。此外,应用塑性本构关系解决土力学、岩石力学及地质力学等问题也取得了不少有意义的成果。