屈服应力拉伸强度

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屈服强度和拉伸强度

抗拉强度：当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值（b点对应值）称为强度极限或抗拉强度。

屈服强度: 当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度。

有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形(0.2％)时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度。

首先解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性变形（外力撤销可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销不能恢复原来形状，形状发生变化）

屈服强度：当材料所受应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到一个值后，塑性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度。

拉伸强度：拉伸强度是指材料在拉伸应力下产生最大均匀塑性变形的应力值

拉伸强度和拉伸屈服应力

拉伸强度和拉伸屈服应力两者的主要区别在于拉伸强度是材料在完全拉断之前所能承受的最大应力,而屈服强度是在材料开始发生塑性变形时的应力值。

材料的拉伸强度指在受到拉伸作用时,材料最大能承受的应力值;材料的屈服强度指在拉伸过程中,材料开始发生塑性变形的应力值。

拉伸强度：拉伸强度是指材料在拉伸应力下产生最大均匀塑性变形的应力值。

各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系

我们在设计的时候常取许用剪切应力，在不同的情况下安全系数不同，许用剪切应力就不一样。校核各种许用应力常常与许用拉应力有联系，而许用材料的屈服强度（刚度）与各种应力关系如下：

许用（拉伸）应力

钢材的许用拉应力[δ]与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系：

1.对于塑性材料[δ]= δs /n

2.对于脆性材料[δ]= δb /n

δb ---抗拉强度极限

δs ---屈服强度极限

n---安全系数

轧、锻件n=1.2-2.2 起重机械n=1.7

人力钢丝绳n=4.5 土建工程n=1.5

载人用的钢丝n=9 螺纹连接n=1.2-1.7 铸件n=1.6-2.5 一般钢材n=1.6-2.5

注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。

塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。

剪切

许用剪应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[τ]=0.6-0.8[δ]

2.对于脆性材料[τ]=0.8-1.0[δ]

挤压

许用挤压应力与许用拉应力的关系

1.对于塑性材料[δj]=1.5-

2.5[δ]

2.对于脆性材料[δj]=0.9-1.5[δ]

注：[δj]=1.7-2[δ]（部分教科书常用）

扭转

许用扭转应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[δn]=0.5-0.6[δ]

2.对于脆性材料[δn]=0.8-1.0[δ]

轴的扭转变形用每米长的扭转角来衡量。对于一般传动可取[φ]=0.5°--1°/m；对于精密件，可取[φ]=0.25°-0.5°/m；对于要求不严格的轴，可取[φ]大于1°/m计算。

屈服应力拉伸强度

不同的高分子具有不同的抗拉、抗剪能力
材料的最大抗拉伸能力，为临界抗拉伸强度c

最大抗剪切能力，为临界抗剪切强度c
高分子 (23C)
PS SAN PMMA PVC PC PES PEEK
c / MPa
40 56 74 67 87 80 120
c / MPa
48 73 49 39 40 56 62
…
9.1 Stress-Strain Behavior of Polymers
高分子的应力-应变行为
Term definition 基本术语定义
Tensile stress F
拉伸应力
A0
F
A0
A
Tensile strain l l0 l
拉伸应变
l0
l0
l0 l
True stress
强迫高弹形变
链段沿外力方向取向加热至Tg以上可恢复
III Viscous flow
粘流形变
整链相互滑移或断链不可回复

B
Y
I
II
III
0
y
b
Types of stress-strain curve 应力-应变曲线的类型
序号类型
1
2
硬而脆硬而强来自百度文库
3 强而韧
4 软而韧

拉伸强度曲线

拉伸强度曲线是一种表现材料在拉伸过程中强度变化的曲线。在拉伸过程中，材料会经历弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。

1、弹性阶段：在弹性阶段，应力与应变成正比关系，比例系数为弹性模量E，这一阶段材料没有发生塑性变形，如果外力撤销，材料会自动恢复原状。

2、屈服阶段：当应力超过弹性极限后，材料发生塑性变形，这个发生塑性变形的应力称为屈服点或屈服极限，屈服阶段应力应变不再成正比关系。

3、强化阶段：屈服阶段过后，材料进入强化阶段，此阶段材料强度得到提高，但变形迅速增加。

4、颈缩阶段：当变形达到最大值后，试样的原始横截面积逐渐减小，拉力逐渐下降，试样逐渐变细，直至最后断裂。

以上就是拉伸强度曲线的基本内容，但请注意，对于不同材料和不同种类的拉伸曲线，其形状和特征可能会有所不同。

抗拉强度和屈服强度

抗拉强度和屈服强度文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

抗拉强度和屈服强度抗拉强度

抗拉强度（tensile strength）

抗拉强度（бb）指材料在拉断前承受最大应力值。

当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。

单位:kn/mm２（单位面积承受的公斤力）

抗拉强度：extensional rigidity.

抗拉强度=Eh，其中E为杨氏模量，h为材料厚度

目前国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定!

拉伸强度

拉伸强度（tensile strength）是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。

（1）在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa表示。有些错误的称之为抗张强度、抗拉强度等。

（2）用仪器测试样拉伸强度时，可以一并获得拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。

（3）拉伸强度的计算：

σt = p /（b×d）

式中，σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。

注意：计算时采用的面积是断裂处试样的原始截面积，而不是断裂后端口截面积。

屈服强度

材料拉伸的应力-应变曲线

yield strength

各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系

许用（拉伸）应力

钢材的许用拉应力[δ]与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系：

1.对于塑性材料[δ]= δs /n

2.对于脆性材料[δ]= δb /n

δb ---抗拉强度极限

δs ---屈服强度极限

n---安全系数

轧、锻件n=1.2-2.2 起重机械n=1.7

人力钢丝绳n=4.5 土建工程n=1.5

载人用的钢丝n=9 螺纹连接n=1.2-1.7 铸件n=1.6-2.5 一般钢材n=1.6-2.5

注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。

塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。

剪切

许用剪应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[τ]=0.6-0.8[δ]

2.对于脆性材料[τ]=0.8-1.0[δ]

挤压

许用挤压应力与许用拉应力的关系

1.对于塑性材料[δj]=1.5-

2.5[δ]

2.对于脆性材料[δj]=0.9-1.5[δ]

注：[δj]=1.7-2[δ]（部分教科书常用）

扭转

许用扭转应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[δn]=0.5-0.6[δ]

2.对于脆性材料[δn]=0.8-1.0[δ]

屈服强度和屈服应力

屈服强度和屈服应力是材料力学中两个重要的概念，它们是衡量材料抗拉能力的重要指标。屈服强度是材料在拉伸过程中所能承受的最大应力，而屈服应力则是在材料拉伸过程中发生塑性变形时，材料开始出现屈服现象的应力值。

屈服强度是指材料在受拉或受压时，达到屈服点时所能承受的最大应力。材料在受拉或受压时，会出现弹性变形和塑性变形，当材料受力达到一定程度时，弹性变形已经达到极限，开始出现塑性变形。此时材料开始出现屈服现象，屈服点就是材料在拉伸过程中的临界点。此时，材料的强度开始下降，直到达到最大应力时，材料发生断裂。

屈服应力是指材料在拉伸过程中，发生塑性变形时所能承受的应力值。当材料受力达到一定程度时，开始出现塑性变形，此时材料的应力值也开始下降，直到达到屈服应力时，材料的应力值稳定在一个固定的数值，称为屈服点。在屈服点之前，材料的应力值随着拉伸程度的增加而增加，当材料达到屈服点时，应力值不再随拉伸程度的增加而增加。

屈服强度和屈服应力是材料力学中两个非常重要的指标，它们可以衡量材料抗拉能力的强度和稳定性。通常情况下，屈服强度和屈服应力的数值是相近的，但有时候也会出现数值差异较大的情况，这

取决于材料的性质和制备工艺。

在材料工程中，屈服强度和屈服应力是非常重要的参数，它们可以用来评估材料的质量和可靠性。对于一些对强度和稳定性要求较高的材料，如航空航天材料、核工程材料等，通常需要进行严格的屈服强度和屈服应力测试，以确保材料能够承受极端的工作环境和负载。

屈服强度和屈服应力是材料力学中非常重要的概念，它们是衡量材料抗拉能力的重要指标。在材料制备和工程设计中，需要对材料的屈服强度和屈服应力进行充分的评估和测试，以确保材料的质量和可靠性。

各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系

<一> 许用（拉伸）应力

钢材的许用拉应力[δ]与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系：

1.对于塑性材料[δ]=δs /n

2.对于脆性材料[δ]= δb /n

δb ---抗拉强度极限

δs ---屈服强度极限

n---安全系数

注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。

塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。

<二> 剪切

许用剪应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[τ]=0.6-0.8[δ]

2.对于脆性材料[τ]=0.8-1.0[δ]

<三> 挤压

许用挤压应力与许用拉应力的关系

1.对于塑性材料[δj]=1.5-

2.5[δ]

2.对于脆性材料[δj]=0.9-1.5[δ]

注：[δj]=1.7-2[δ]（部分教科书常用）

<四> 扭转

许用扭转应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[δn]=0.5-0.6[δ]

2.对于脆性材料[δn]=0.8-1.0[δ]

<五> 弯曲

许用弯曲应力与许用拉应力的关系：

1.对于薄壁型钢一般采取用轴向拉伸应力的许用值

2.对于实心型钢可以略高一点，具体数值可参见有关规范。

各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系

<一> 许用（拉伸）应力

钢材的许用拉应力[δ]与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系：

1.对于塑性材料[δ]=δs /n

2.对于脆性材料[δ]= δb /n

δb ---抗拉强度极限

δs ---屈服强度极限

n---安全系数

注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。

塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。

<二> 剪切

许用剪应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[τ]=0.6-0.8[δ]

2.对于脆性材料[τ]=0.8-1.0[δ]

<三> 挤压

许用挤压应力与许用拉应力的关系

1.对于塑性材料[δj]=1.5-

2.5[δ]

2.对于脆性材料[δj]=0.9-1.5[δ]

注：[δj]=1.7-2[δ]（部分教科书常用）

<四> 扭转

许用扭转应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[δn]=0.5-0.6[δ]

2.对于脆性材料[δn]=0.8-1.0[δ]

<五> 弯曲

许用弯曲应力与许用拉应力的关系：

1.对于薄壁型钢一般采取用轴向拉伸应力的许用值

2.对于实心型钢可以略高一点，具体数值可参见有关规范。

各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系

我们在设计的时候常取许用剪切应力，在不同的情况下安全系数不同，许用剪切应力就不一样。校核各种许用应力常常与许用拉应力有联系，而许用材料的屈服强度（刚度)与各种应力关系如下:

〈一〉许用（拉伸）应力

钢材的许用拉应力[δ］与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系：

1.对于塑性材料 [δ］= δs /n

2.对于脆性材料［δ］= δb /n

δb ———抗拉强度极限

δs ---屈服强度极限

n—-—安全系数

注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。

塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。

〈二> 剪切

许用剪应力与许用拉应力的关系:

1.对于塑性材料［τ］=0.6-0.8［δ]

2.对于脆性材料 [τ]=0。8—1。0[δ］

<三〉挤压

许用挤压应力与许用拉应力的关系

1.对于塑性材料 [δj]=1。5-

2.5［δ]

2.对于脆性材料 [δj]=0。9-1.5[δ]

注：［δj］=1。7-2［δ](部分教科书常用）

<四> 扭转

许用扭转应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料 [δn]=0.5—0.6［δ]

2.对于脆性材料［δn］=0。8-1.0[δ］

轴的扭转变形用每米长的扭转角来衡量。对于一般传动可取[φ］=0。5°——1°/m；对于精密件，可取[φ］=0.25°—0.5°/m;对于要求不严格的轴，可取[φ］大于1°/m计算.

〈五> 弯曲

许用弯曲应力与许用拉应力的关系：

1.对于薄壁型钢一般采取用轴向拉伸应力的许用值

2。对于实心型钢可以略高一点,具体数值可参见有关规范.

拉伸屈服应力和拉伸极限应力

在材料拉伸或压缩过程中，当应力达到一定值时，应力有微小的增加，而应变却急剧增长的现象，称为屈服，使材料发生屈服时的正应力就是材料的屈服应力。

材料经过硬化后屈服强度和屈服应力的变化是与硬度的变化有关，硬度高，强度越高。

流体的屈服应力是指对于某些非牛顿流体，施加的剪应力较小时流体只发生变形，不产生流动。当剪应力增大到某一定值时流体才开始流动，此时的剪应力称为该流体的屈服应力。

确定方法

在金属的弹性变形达到极限后，其强度就会发生小范围的波动，这时也就是塑性变形开始了。这个点即是屈服点，这时所受的应力就叫做屈服应力或屈服强度。

屈服点之前一般金属的变形量与拉力接近一次线性关系，屈服点之后就变为二次线性关系（抛物线），即拉力增加不大，但产生的变形量却相对较大。

抗拉强度，屈服强度，屈服应力以及极限应力的区别

一、强度不同：

“抗拉强度也叫强度极限，指材料在拉断前承受最大应力值。

屈服应力是在应力-应变曲线上屈服点处的应力。

屈服强度即屈服极限，是材料屈服的临界应力值。”

达到此应力时，材料或零件会被破坏，则此应力称为极限应力。

二、安全系数不同：

屈服强度和屈服点相对应，屈服点是指金属发生塑性变形的那一点，所对应的强度成为屈服强度。许用应力指机械零件在使用时为了安全起见，用屈服应力除以一个安全系数。抗拉强度指材料抵抗外力的能力，一般拉伸实验时拉断时候的强度。

许用应力=屈服强度/安全系数

拉压试验多用屈服强度和抗拉强度

与温度有很大关系，一般温度升高，材料强度降低

三、变形程度不同：

将钢材拉伸，钢材的伸长量与使用的力成正比，当力消失，钢材就会恢复到原来的长度。这是钢材的弹性范围内的现象，拉伸时发生的伸长只是弹性变形。

各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系

<一> 许用（拉伸）应力

钢材的许用拉应力[δ]与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系：

1.对于塑性材料[δ]= δs /n

2.对于脆性材料[δ]= δb /n

δb ---抗拉强度极限

δs ---屈服强度极限

n---安全系数

注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。

塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。

<二> 剪切

许用剪应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[τ]=0.6-0.8[δ]

2.对于脆性材料[τ]=0.8-1.0[δ]

<三> 挤压

许用挤压应力与许用拉应力的关系

1.对于塑性材料[δj]=1.5-

2.5[δ]

2.对于脆性材料[δj]=0.9-1.5[δ]

注：[δj]=1.7-2[δ]（部分教科书常用）

<四> 扭转

许用扭转应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[δn]=0.5-0.6[δ]

2.对于脆性材料[δn]=0.8-1.0[δ]

<五> 弯曲

许用弯曲应力与许用拉应力的关系：

1.对于薄壁型钢一般采取用轴向拉伸应力的许用值

各种许用应力与抗拉强度屈服强度的关系

各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系

我们在设计的时候常取许用剪切应力，在不同的情况下平安系数不同，许用剪切应力就不一样。校核各种许用应力常常与许用拉应力有联系，而许用材料的屈服强度〔刚度〕与各种应力关系如下：

<一> 许用〔拉伸〕应力

钢材的许用拉应力[δ]与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系：

1.对于塑性材料[δ]=δs /n

2.对于脆性材料[δ]= δb /n

δb ---抗拉强度极限

δs ---屈服强度极限

n---平安系数

注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。

塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。

<二> 剪切

许用剪应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[τ]=0.6-0.8[δ]

2.对于脆性材料[τ]=0.8-1.0[δ]

<三> 挤压

许用挤压应力与许用拉应力的关系

1.对于塑性材料[δj]=1.5-

2.5[δ]

2.对于脆性材料[δj]=0.9-1.5[δ]

注：[δj]=1.7-2[δ]〔局部教科书常用〕

<四> 扭转

许用扭转应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[δ[δ]

2.对于脆性材料[δ-1.0[δ]

轴的扭转变形用每米长的扭转角来衡量。对于一般传动可取[φ°--1°/m；对于精细件，可取[φ°°/m；对于要求不严格的轴，可取[φ]大于1°/m计算。

<五> 弯曲

许用弯曲应力与许用拉应力的关系：

1.对于薄壁型钢一般采取用轴向拉伸应力的许用值

2.对于实心型钢可以略高一点，具体数值可参见有关标准。

各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系

<一> 许用（拉伸）应力

钢材的许用拉应力[δ]与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系：

1.对于塑性材料[δ]= δs /n

2.对于脆性材料[δ]= δb /n

δb ---抗拉强度极限

δs ---屈服强度极限

n---安全系数

注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。

塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。

<二> 剪切

许用剪应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[τ]=0.6-0.8[δ]

2.对于脆性材料[τ]=0.8-1.0[δ]

<三> 挤压

许用挤压应力与许用拉应力的关系

1.对于塑性材料[δj]=1.5-

2.5[δ]

2.对于脆性材料[δj]=0.9-1.5[δ]

注：[δj]=1.7-2[δ]（部分教科书常用）

<四> 扭转

许用扭转应力与许用拉应力的关系：

1.对于塑性材料[δn]=0.5-0.6[δ]

2.对于脆性材料[δn]=0.8-1.0[δ]

<五> 弯曲

许用弯曲应力与许用拉应力的关系：

1.对于薄壁型钢一般采取用轴向拉伸应力的许用值

抗拉强度和屈服强度

抗拉强度和屈服强度 Prepared on 22 November 2020

抗拉强度和屈服强度抗拉强度

抗拉强度（tensile strength）

抗拉强度（бb）指材料在拉断前承受最大应力值。

单位:kn/mm２（单位面积承受的公斤力）

抗拉强度：extensional rigidity.

抗拉强度=Eh，其中E为杨氏模量，h为材料厚度

目前国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定!

拉伸强度

拉伸强度（tensile strength）是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。

（1）在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa表示。有些错误的称之为抗张强度、抗拉强度等。

（2）用仪器测试样拉伸强度时，可以一并获得拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。

（3）拉伸强度的计算：

σt = p /（ b×d）

式中，σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。

注意：计算时采用的面积是断裂处试样的原始截面积，而不是断裂后端口截面积。

屈服强度

材料拉伸的应力-应变曲线

yield strength