单晶体塑性变形的两个基本方式为滑移和孪生。滑移和孪生都是切应变,而且只有当外加切应力分量大于晶体的临界分切应力tC时才能开始。然而,滑移是不均匀切变,孪生为均匀切变。对于多晶体而言,要求每个晶粒至少具备由5个独立的滑移系才能满足各晶粒在变形过程中相互制约和协调。多晶体中,在室温下晶界的存在对滑移起阻碍作用,而且实践证明,多晶体的强度随其晶粒细化而提高,可用著名的Hall-Petch公式来加以描述金属弹簧材料种类繁多,大量使用的是弹簧钢。在选用弹簧钢进行弹簧设计计算时,要用到材料的切变模量或弹性模量。国内外几乎所有的设计资料和有关教科书以及GB/T1239.6-92《圆柱螺旋弹簧设计计算》等对金属弹簧材料的切变模量都以定值给出。但其中的圆柱螺旋弹簧、蜗卷弹簧、非线性特性线螺旋弹簧、多股螺旋弹簧等,如按上述传统设计资料中给出的切变模量取值,那么,计算的弹簧变形量与其实际测量的变形量有较大的误差。现以我厂生产的NYL-2000型压力试验机上使用的测力弹簧为例试述如下。1 设计计算的弹簧伸长量与实测伸长量大、小测力弹簧(由上海中国弹簧厂加工)是普通圆柱螺旋拉伸弹簧。弹簧材料为60Si2MnA,热处理45~50HRc。其部分设计参数如表1。如按表1中的设计参数,并取传统的切变模量值G=8×104MPa,计算的大、小测力弹簧在额定载荷下的伸长量分别为91.55mm和90.85mm。众所周知,由于加工后的成品弹簧,特别是热绕成形并需经热处理的弹簧,不可避免地存在着一定的尺寸偏差。如弹簧钢丝直径、弹簧中径等都可能与设计时的参数不同,甚至偏差很大。这就导致了弹簧的实际伸长量与设计计算的伸长量存在着一定的误差。表2就是笔者根据检验时测量的弹簧的有关尺寸,再按传统的材料切变模量取值计算的伸长量与其实际测量的伸长量比较。从表2中可以看出,额定载荷下的伸长量,其中按实际测量的弹簧有关尺寸计算的伸长量,要比设计计算的伸长量分别大(-1.76~20.93)mm和(0.34~22.16)mm。而仍与其实测值相差3.21%~4.15%。为什么设计计算的弹簧伸长量与其实测值相差如此之大?正如《弹簧》中提出:“弹簧的特性线,即使是最精确和最仔细的计算,其结果和实际的数值总有一定程度的差异,这是由于制成的弹簧不可避免的存在着一定的工艺误差,以及材料组织非绝对均匀所造成”。又“由于尺寸误差和材料因素的影响,