抗拉強(qiáng)度
抗拉強(qiáng)度(tensile strength)
抗拉強(qiáng)度( бb )指材料在拉斷前承受zui大應(yīng)力值。
當(dāng)鋼材屈服到一定程度后,由于內(nèi)部晶粒重新排列,其抵抗變形能力又重新提高,此時(shí)變形雖然發(fā)展很快,但卻只能隨著應(yīng)力的提高而提高,直至應(yīng)力達(dá)zui大值。此后,鋼材抵抗變形的能力明顯降低,并在zui薄弱處發(fā)生較大的塑性變形,此處試件截面迅速縮小,出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象,直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的zui大應(yīng)力值稱(chēng)為強(qiáng)度極限或抗拉強(qiáng)度。
單位:kn/mm2(單位面積承受的公斤力)
抗拉強(qiáng)度:extensional rigidity.
抗拉強(qiáng)度=Eh,其中E為楊氏模量,h為材料厚度
目前國(guó)內(nèi)測(cè)量抗拉強(qiáng)度比較普遍的方法是采用材料試驗(yàn)機(jī)等來(lái)進(jìn)行材料抗拉/壓強(qiáng)度的測(cè)定!
彎曲強(qiáng)度:材料在彎曲負(fù)荷作用下破裂或達(dá)到規(guī)定撓度時(shí)能承受的zui大應(yīng)力,用公斤/厘米2[帕]表示
拉伸強(qiáng)度
拉伸強(qiáng)度(tensile strength)是指材料產(chǎn)生zui大均勻塑性變形的應(yīng)力。
(1) 在拉伸試驗(yàn)中,試樣直至斷裂為止所受的zui大拉伸應(yīng)力即為拉伸強(qiáng)度,其結(jié)果以MPa表示。有些錯(cuò)誤的稱(chēng)之為抗張強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等。
(2) 用儀器測(cè)試樣拉伸強(qiáng)度時(shí),可以一并獲得拉伸斷裂應(yīng)力、拉伸屈服應(yīng)力、斷裂伸長(zhǎng)率等數(shù)據(jù)。
(3) 拉伸強(qiáng)度的計(jì)算:
σt = p /( b×d)
式中,σt為拉伸強(qiáng)度(MPa);p為zui大負(fù)荷(N);b為試樣寬度(mm);d為試樣厚度(mm)。
注意:計(jì)算時(shí)采用的面積是斷裂處試樣的原始截面積,而不是斷裂后端口截面積。
屈服強(qiáng)度
材料拉伸的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)
yield strength
是材料屈服的臨界應(yīng)力值。
(1)對(duì)于屈服現(xiàn)象明顯的材料,屈服強(qiáng)度就是在屈服點(diǎn)在應(yīng)力(屈服值);(2)對(duì)于屈服現(xiàn)象不明顯的材料,與應(yīng)力-應(yīng)變的直線(xiàn)關(guān)系的極限偏差達(dá)到規(guī)定值(通常為0.2%的*形變)時(shí)的應(yīng)力。通常用作固體材料力學(xué)機(jī)械性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),是材料的實(shí)際使用極限。因?yàn)椴牧锨螽a(chǎn)生頸縮,應(yīng)變?cè)龃?,使材料失去了原有功能?/p>
當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限后,變形增加較快,此時(shí)除了產(chǎn)生彈性變形外,還產(chǎn)生部分塑性變形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到B點(diǎn)后,塑性應(yīng)變急劇增加,曲線(xiàn)出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)的小平臺(tái),這種現(xiàn)象稱(chēng)為屈服。這一階段的zui大、zui小應(yīng)力分別稱(chēng)為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。由于下屈服點(diǎn)的數(shù)值較為穩(wěn)定,因此以它作為材料抗力的指標(biāo),稱(chēng)為屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度(σs或σ0.2)。
有些鋼材(如高碳鋼)無(wú)明顯的屈服現(xiàn)象,通常以發(fā)生微量的塑性變形(0.2%)時(shí)的應(yīng)力作為該鋼材的屈服強(qiáng)度,稱(chēng)為條件屈服強(qiáng)度(yield strength)。
首先解釋一下材料受力變形。材料的變形分為彈性變形(外力撤銷(xiāo)可以恢復(fù)原來(lái)形狀)和塑性變形(外力撤銷(xiāo)不能恢復(fù)原來(lái)形狀,形狀發(fā)生變化)
彈性模量
拼音:tanxingmoliang
英文名稱(chēng):Elastic Modulus,又稱(chēng) Young 's Modulus(楊氏模量)
定義:材料在彈性變形階段,其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)系(即符合胡克定律),其比例系數(shù)稱(chēng)為彈性模量。
單位:達(dá)因每平方厘米。
意義:彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo),其值越大,使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應(yīng)力作用下,發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產(chǎn)生單位彈性變形所需要的應(yīng)力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo),相當(dāng)于普通彈簧中的剛度。
說(shuō)明:又稱(chēng)楊氏模量。彈性材料的一種zui重要、特征的力學(xué)性質(zhì)。是物體彈性t變形難易程度的表征。用E表示。定義為理想材料有小形變時(shí)應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變之比。E以單位面積上承受的力表示,單位為牛/米^2。模量的性質(zhì)依賴(lài)于形變的性質(zhì)。剪切形變時(shí)的模量稱(chēng)為剪切模量,用G表示;壓縮形變時(shí)的模量稱(chēng)為壓縮模量,用K表示。模量的倒數(shù)稱(chēng)為柔量,用J表示。
拉伸試驗(yàn)中得到的屈服極限бb和強(qiáng)度極限бS ,反映了材料對(duì)力的作用的承受能力,而延伸率δ 或截面收縮率ψ,反映了材料縮性變形的能力,為了表示材料在彈性范圍內(nèi)抵抗變形的難易程度,在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中,材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現(xiàn)出來(lái)的,這是因?yàn)橐坏┝慵磻?yīng)力設(shè)計(jì)定型,在彈性變形范圍內(nèi)的服役過(guò)程中,是以其所受負(fù)荷而產(chǎn)生的變形量來(lái)判斷其剛度的。一般按引起單為應(yīng)變的負(fù)荷為該零件的剛度,例如,在拉壓構(gòu)件中其剛度為:
式中 A0為零件的橫截面積。
由上式可見(jiàn),要想提高零件的剛度E A0,亦即要減少零件的彈性變形,可選用高彈性模量的材料和適當(dāng)加大承載的橫截面積,剛度的重要性在于它決定了零件服役時(shí)穩(wěn)定性,對(duì)細(xì)長(zhǎng)桿件和薄壁構(gòu)件尤為重要。因此,構(gòu)件的理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算來(lái)說(shuō),彈性模量E是經(jīng)常要用到的一個(gè)重要力學(xué)性能指標(biāo)。
在彈性范圍內(nèi)大多數(shù)材料服從胡克定律,即變形與受力成正比。縱向應(yīng)力與縱向應(yīng)變的比例常數(shù)就是材料的彈性模量E,也叫楊氏模量。
彈性模量 在比例極限內(nèi),材料所受應(yīng)力如拉伸,壓縮,彎曲,扭曲,剪切等)與材料產(chǎn)生的相應(yīng)應(yīng)變之比,用牛/米^2表示 。
彈性模量:材料的抗彈性變形的一個(gè)量,材料剛度的一個(gè)指標(biāo)。
它只與材料的化學(xué)成分有關(guān),與其組織變化無(wú)關(guān),與熱處理狀態(tài)無(wú)關(guān)。各種鋼的彈性模量差別很小,金屬合金化對(duì)其彈性模量影響也很小。
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