Q235钢轴向拉伸力学性能研究报告

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q235钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值

文章标题：q235钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值一、概述在工程设计和结构分析中，钢材的强度设计值是一个至关重要的参数。

钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值直接影响着结构的安全性和稳定性。

q235钢材作为常见的碳素结构钢，其强度设计值备受关注。

本文将从抗拉、抗压和抗弯三个方面，对q235钢材的强度设计值进行全面评估和探讨，旨在帮助工程师和结构设计者更好地理解和应用这一重要参数。

二、q235钢材的抗拉强度设计值1. q235钢材的抗拉强度设计值是指在设计荷载下，钢材所能承受的最大拉应力。

根据国家标准GB/T 700-2006，q235钢材的抗拉强度设计值为235MPa。

这一数值是在实验室条件下经过多次试验得出的，具有一定的科学性和准确性。

2. 抗拉强度设计值的合理应用十分重要。

在实际工程中，工程师需要根据具体的结构要求和设计荷载，合理选取和应用q235钢材的抗拉强度设计值，以确保结构的安全可靠。

三、q235钢材的抗压强度设计值1. 在工程实践中，q235钢材的抗压强度设计值同样是一个关键参数。

根据国家标准GB/T 700-2006，q235钢材的抗压强度设计值为375MPa。

这一数值也经过了多次试验验证，具有一定的可靠性和科学性。

2. 抗压强度设计值的合理应用需要考虑结构的受力状态、荷载类型等多种因素。

工程师需要根据实际情况，合理选取和应用q235钢材的抗压强度设计值，并结合其他设计参数，确保结构的稳定和可靠性。

四、q235钢材的抗弯强度设计值1. 抗弯强度设计值是指在设计荷载下，材料抵抗外力弯曲破坏的能力。

根据国家标准GB/T 700-2006，q235钢材的抗弯强度设计值考虑了截面形状和截面受力状态的影响，为215MPa。

2. 工程结构中，抗弯强度设计值的合理选取对于保证结构的安全性至关重要。

工程师需要考虑q235钢材的抗弯特性，并合理计算和应用其抗弯强度设计值，以确保结构在受力状态下不发生塑性破坏。

Q235钢拉伸过程热塑性效应试验研究及有限元分析_王为清

第42卷第5期红外与激光工程2013年5月Vol.42No.5Infrared and Laser Engineering May2013 Q235钢拉伸过程热塑性效应试验研究及有限元分析王为清，杨立，范春利，吕事桂，石宏臣(海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033)摘要：在分析材料热弹塑性效应的基础上，用红外热像仪对Q235钢试件在拉伸过程中的表面温度进行测量，获得了不同应变率条件下试件表面温度分布及随时间的变化；确定了Q235钢全程拉伸真应力-真应变曲线，以此作为材料本构关系对拉伸过程中的热塑性效应进行数值模拟，讨论了应变率、η系数、对流换热系数等对试件表面温度的影响。

结果表明，应变率越大，变形过程中的热损失越小，从而由塑性变形产生的温升也越高；由拉伸过程中颈缩区域的温升最高、颈缩区域向试件两端温升逐渐降低的分布特点，则可说明在同一时间内塑性变形越大、越集中的区域，其温升也越大。

文中的数值计算结果表明，用现有的有限元软件对材料热塑性效应进行数值分析不失为一种有效的研究方法。

关键词：Q235钢；准静态拉伸；热塑性；应变率；有限元中图分类号：TG142；O348文献标志码：A文章编号：1007-2276(2013)05-1153-08Experimental research and finite-element analysis of thermoplasticeffect during tensile tests of Q235steelWang Weiqing,Yang Li,Fan Chunli,Lv Shigui,Shi Hongchen(College of Power Engineering,Naval University of Engineering,Wuhan430033,China)Abstract:Based on the analysis of thermo-elastic-plastic effect,the surface temperature of Q235steel during tensile tests was measured by using an infrared camera.Both the surface temperature field and it versus time for different strain rate were obtained.The true stress and true strain curve was determined, and this curve was used as the constitutive equations of Q235steel.A numerical procedure was devised to model the thermoplastic effect during the tensile tests by using ANSYS software,and the influence of the strain rate,ηcoefficient and heat-transfer coefficient on the surface temperature were studied.The results show that the heat loss during deformation process will be smaller as the strain rate increase,and the temperature increase on the specimen surface generated by the plastic deformation will be higher.The temperature rise at the middle of specimen near the necking area is maximum,while it declines towards the end of specimen from the necking area.It is concluded that the larger and more concentrative plastic deformation of specimen happens at the same time,the much higher temperature rise can be obtained.收稿日期：2013-03-12；修订日期：2013-04-17基金项目：国家自然科学基金(50906099)作者简介：王为清(1984-)，男，博士生，主要从事红外检测与故障诊断方面的研究。

Q235钢的强韧性综合实验

Q235钢改性综合实验论文孙菲（齐鲁工业大学机械与汽车工程学院201301021026）摘要：在Q235钢的热处理实验中，通过四种不同的淬火条件（水冷淬火、60℃水浴淬火到400℃、60℃水浴淬火到300℃、60℃水浴淬火到200℃）对三种试样进行不同温度（200℃、250℃、300℃）的回火处理。

并将热处理后的硬度试样进行磨制、抛光、腐蚀，然后在显微镜中观察每一个试样的金相组织图片；将热处理后的拉伸试样进行拉伸处理，记录每一根试样的延伸率、抗拉强度等；将热处理后的韧性试样进行打击韧性处理，记录每一根试样被打击后吸收的能量。

实验显示：通过热处理工艺Q235钢的组织结构发生变化，强度和韧性得到提高；普通水冷淬火后在低温回火时Q235钢的强度、韧性和硬度均高于水浴淬火后在低温回火的强度、韧性和硬度。

关键词：Q235钢的性能；热处理；水浴淬火；强度和韧性Abstract：Through four different quenching conditions(water quenching and60 DEG C water bath quenching to400DEG C and60DEG C water bath quenching to300DEG and60DEG C water bath quenching to200DEG C)of three samples of(200DEG C,the temperature of250DEG,300DEG C)at different temperature and tempering treatment in Q235steel heat treatment experiments.And heat treatment the hardness of samples for grinding, polishing,etching,and then observe every specimen microstructure pictures in the microscope.After heat treatment,the tensile process, record each root sample elongation and tensile strength of the;against the toughness of treatment after heat treatment of toughness specimen, the record of each root sample was hit after the absorption of energy. Experiments show that by heat treatment process of Q235steel structure change,the strength and toughness is improved;ordinary water quenched at low temperature tempering of Q235steel strength,toughness and hardness were higher than that of water bath quenching after in low temperature tempering strength,toughness and hardness.Keywords:properties of Q235steel;heat treatment;water quenching; strength and toughness目录1引言----------------------------------------------3 2实验方法------------------------------------------4 2.1实验试样的制备---------------------------------4 2.2热处理工艺的制定-------------------------------42.2.1普通淬火工艺-------------------------------42.2.2水浴淬火工艺-------------------------------4 2.3组织观察、性能测试-----------------------------5 3实验结果与分析------------------------------------53.1不同淬火、回火的组织特征------------------------53.1.1Q235钢的轧态组织---------------------------53.1.2淬火态的组织-------------------------------63.1.3回火态的组织-------------------------------6 3.2不同淬火方式对性能的影响-----------------------83.2.1硬度的分析---------------------------------83.2.2强度和塑性的分析---------------------------83.2.3冲击韧性的分析-----------------------------9 4结论---------------------------------------------10 5参考文献-----------------------------------------111引言Q235钢是最常见的低碳结构钢，它具有含碳量低，强度、韧性较好、焊接性好、成本低等优点，广泛应用于建筑工程结构中。

非对称循环载荷下Q235钢力学响应特性分析

第42卷第4期2021年4月哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报Journal of Harbin Engineering UniversityVol.42ɴ.4Apr.2021非对称循环载荷下Q235钢力学响应特性分析张庆玲1,2,金淼1,2,李群1,2,郭宝峰1,2(1.燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室,河北秦皇岛066004;2.燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004)摘㊀要:为了准确判断Q235钢在非对称应力循环载荷作用下产生的棘轮效应㊁包申格效应及循环软/硬化特性对材料性能的影响,本文进行了多种非对称应力条件下的循环加载试验㊂采用数据分析的方法,研究了Q235钢力学变形行为与加载工况之间的关系㊂试验表明:Q235钢棘轮应变和棘轮应变率的正负与平均应力符号相同;平均应力为负值时,表现为循环硬化特性,压缩屈服应力大于拉伸屈服应力;平均应力为正值时,表现为循环软化特性,拉伸屈服应力大于压缩屈服应力;在平均应力符号相同条件下,第1周的屈服应力也基本相同㊂研究结果为结构设计和建立精确的循环本构模型提供了理论依据㊂关键词:非对称循环载荷;包申格效应;循环软硬化;棘轮效应;屈服应力;Q235钢;平均应力;应力幅值DOI :10.11990/jheu.201905041网络出版地址:http :// /kcms /detail /23.1390.u.20210302.1345.014.html 中图分类号:TB31㊀文献标志码:A㊀文章编号:1006-7043(2021)04-0581-07Analysis of the mechanical response characteristics of Q 235steel under asymmetrical cyclic loadingZHANG Qingling 1,2,JIN Miao 1,2,LI Qun 1,2,GUO Baofeng 1,2(1.Key Laboratory of Advanced Forging &Stamping Technology and Science (Yanshan University),Ministry of Education of China,Qinhuangdao 066004,China;2.School of Mechanical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,China)Abstract :To accurately determine the effects of the ratcheting effect,Bauschinger effect,and cyclic softening and hardening characteristics of Q235steel on the material properties under asymmetric cyclic stress loading,we con-duct various cyclic loading tests under asymmetric stress conditions.The relationships between the mechanical de-formation behaviors of Q235steel and loading conditions are discussed by means of data analysis.The test shows that the positive and negative signs of ratcheting strain and ratcheting strain rate of Q235steel are the same as those of the mean stress.When the mean stress is negative,it shows a cyclic hardening characteristic,and the compres-sive yield stress is greater than the tensile yield stress.When the mean stress is positive,it shows a cyclic softening characteristic,and the tensile yield stress is greater than the compression yield stress.Under the condition of the same mean stress sign,the yield stress of the first cycle is basically the same.Results provide theoretical data for the structural design and the establishment of an accurate cyclic constitutive model.Keywords :asymmetric cyclic loading;Bauschinger effect;cyclic softening and hardening;ratcheting;yield stress;Q235steel;mean stress;stress amplitude收稿日期:2019-05-13.网络出版日期:2021-03-02.基金项目:国家自然科学基金项目(52075474);河北省自然科学基金项目(E2019203560);河北省高校创新团队领军人才培育计划(LJRC012).作者简介:张庆玲,女,高级实验师,博士研究生;金淼,男,教授,博士生导师.通信作者:金淼,E-mail:jmiao@.㊀㊀工程中的承载结构在工作中常由于载荷或几何形状不连续而产生应力集中,甚至会在局部出现塑性变形㊂此时,对于受循环载荷作用的结构件则可能出现棘轮效应㊁包申格效应㊁循环软/硬化等变形行为,从而影响结构性能㊂因此,深入了解材料在循环载荷作用下的力学相应特性对于结构设计及安全评定具有十分重要的意义㊂棘轮应变会随着循环次数的增加而增加,会严重恶化部件的性能[1]㊂棘轮应变的累积取决于载荷中平均应力和应力幅值的组合[2-3]㊂在恒平均应力时,无论应力速率如何变化,随应力幅值的增加,棘轮寿命都会下降,棘轮应变累积率增加[4-6]㊂这些研究使人们对金属材料棘轮效应的基本特性有了较为深入的了解㊂哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第42卷包申格效应是指金属材料在经历了一定量的单向拉伸或压缩塑性变形之后再反向加载,其屈服应力会低于连续正向变形的屈服应力,这是造成金属材料力学方向性的重要原因之一[7-9]㊂盛光敏等[10]通过对AZ31进行拉压和压拉循环试验,得出其包申格效应比反包申格效应明显;文献[11-12]分析了不同应变历史㊁预应变量㊁应变速率和循环周次对铝合金7A04和高强钢10CrNi5MoV 包申格效应的影响;文献[13-14]对Q345㊁Q460和Q235进行循环加载试验,指出3种钢材均存在包申格效应㊂当外加循环载荷使得材料进入塑性变形后,反复变形会令金属的塑性流动特性发生变化,造成材料抵抗变形的能力增强或减弱,这种现象称为循环硬化或循环软化㊂文献[15]探讨了不同加载条件下不锈钢316L 的循环软硬化行为;文献[16-18]指出低碳钢S355循环硬/化行为随塑性应变范围的增大而增大,循环软化行为随塑性应变范围的减小而减小;文献[19-21]研究发现Q235钢在不同应变幅值和平均应变组合下表现为循环硬化,循环硬化指数随平均应变水平的增加而增大㊂学者们对不同材料在不同条件下的循环变形特性进行了深入探讨,但对于焊接结构件最为常用的Q235钢在非对称应力控制下产生棘轮效应㊁包申格效应及循环软硬化特性的系统研究却鲜见报道㊂本文以Q235钢为研究对象,进行了多种条件下的循环加载试验,运用数据分析的方法,并结合唯象理论,对试验结果进行系统分析,深入研究了此材料的力学响应特性㊂1㊀应力循环加载试验方案试验所用原材料为20mm 厚Q235钢板,测得其弹性模量为210GPa,上㊁下屈服极限分别为310MPa 和243MPa㊂沿轧制方向取样,按照GB /T 3075-2008‘金属材料疲劳试验轴向力控制方法“加工成圆形截面循环加载试样,其平行段直径9mm,平行段长度27mm,过渡圆弧半径25mm㊂在精度为0.2kN 的Instron8801型电液伺服疲劳试验机上进行循环加载试验,并通过精度为0.1μm,标距为25mm 的接触式引伸计采集轴向应变㊂试验加载波形如图1所示,加载应力率为40MPa /s,循环周次为30周,具体试验方案如表1所示㊂图1㊀应力循环加载曲线Fig.1㊀Single stage stress cyclic loading curves表1㊀应力循环试验加载工况Table 1㊀Loading conditions of stress cycle test试样编号平均应力/MPa应力幅值/MPaFYL-01-20300FYL-02-20320FYL-03-20340FYL-04-40300FYL-05-60300ZYL-0920300ZYL-1020320ZYL-1120340ZYL-1240300ZYL-13603002㊀棘轮效应分析本文材料在非对称应力循环载荷作用下产生的棘轮应变εr 为:εr =(εT max +εT min )/2(1)式中εT max ㊁εTmin 分别表示某一个循环周次的最大真应变和最小真应变㊂如无特殊说明,本文所涉及应变均为真应变㊂由于Q235钢存在屈服平台,使得第1周的应变值较大,棘轮应变的计算均从第2周开始㊂将相邻2个循环周次内棘轮应变的变化量定义为棘轮应变率Δεr ,其反映了循环加载过程中棘轮应变累积的快慢程度㊂应力幅值为300MPa,平均应力分别为-20MPa 和20MPa 时,循环加载过程中Q235钢的应力应变曲线如图2所示㊂可以看出,正㊁负平均应力时均产生了棘轮效应㊂当平均应力为负值时,随循环周次的增加,滞回曲线向负应变方向移动;当平均应力为正值时,滞回曲线则向正应变方向移动㊂应力幅值为300MPa,不同平均应力条件下棘轮应变随循环周次的变化如图3所示㊂由图可知,平均应力为正值时棘轮应变为正值,平均应力为负值时棘轮应变为负值,棘轮应变的绝对值均随循环周次增加而增大㊂不同正负平均应力条件下棘轮应变的变化趋势不同,且棘轮应变率也不相同,但棘轮应变率均在第20周后趋于稳定㊂平均应力为正值时,棘轮应变率为正值,平均应力越大,棘轮应变率越高;平均应力为负值时,棘轮应变率为负值,平均应力绝对值越大,棘轮应变率也越高㊂应力幅值为300MPa 时,棘轮应变率稳定值㊃285㊃第4期张庆玲,等:非对称循环载荷下Q235钢力学响应特性分析与平均应力之间的关系曲线如图4所示,两者之间呈指数函数关系㊂图2㊀循环应力应变曲线Fig.2㊀Cyclic stress-straincurve图3㊀应力幅值为300MPa 时的棘轮应变Fig.3㊀Ratcheting strain at stress amplitude 300MPa图4㊀应力幅值为300MPa 时不同平均应力下的棘轮应变率Fig.4㊀Ratcheting strain rate under different mean stressat stress amplitude 300MPa㊀㊀图5所示为不同应力幅值下Q235钢的棘轮应变曲线㊂无论平均应力为正值还是负值,棘轮应变及棘轮应变速率均随应力幅值的增加而增大㊂由上述分析可知,Q235钢在循环过程中产生的棘轮应变与平均应力㊁应力幅值和循环周次有关,根据唯象理论得出棘轮应变的预测模型:εr =10-4λησm σᶄs0-σs0exp(η)N +εᶄη,σm >010-4λσm(σᶄs0-σs0)ηexp(η)N -εᶄη,σm <0ìîíïïïïïï(2)式中:λ为材料参数,可通过试验数据获取,此处取λ=3.5;N 为循环周次;σm 为平均应力;σa 为应力幅值;σᶄs0㊁σs0分别为单向拉伸时的上㊁下屈服极限;η=σa /σs ;εᶄ为循环加载试验时应力峰值在单向拉伸试验曲线中所对应的应变值㊂图5㊀不同应力幅值条件下的棘轮应变Fig.5㊀Ratcheting strain at different stress amplitude如图6所示,将计算得到的棘轮应变与试验数据进行对比,两者吻合良好,说明该公式可以在非对称应力控制的循环加载试验中,较好的表征Q235钢的棘轮效应㊂图6㊀棘轮应变试验值与拟合值比较Fig.6㊀Comparison of test and fitting data of ratchetingstress㊃385㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第42卷3㊀包申格效应分析包申格效应在金属材料构件中一般扮演着负面的角色,会影响到材料的抗疲劳性能,造成工件不能满足正常的服役条件㊂试验发现,Q235钢在循环加载过程中产生了明显的包申格效应㊂为使计算结果更有可比性,在循环第1周取屈服平台的值作为屈服应力,其他不产生屈服平台且无明显屈服点的循环周次,取相应周次发生0.2%相对塑性变形时对应的应力值,即取该周应力应变曲线起始部分的斜率,然后偏移0.2%应变量对应得到的应力值㊂图7给出了应力幅值为300MPa,不同平均应力条件下的屈服应力随循环周次的变化曲线㊂图中显示,当平均应力为负值时,压缩屈服应力大于拉伸屈服应力,平均应力绝对值越大,拉伸屈服应力越小,压缩屈服应力越大;而当平均应力为正值时,拉伸屈服应力大于压缩屈服应力,平均应力越大,拉伸屈服应力越大,压缩屈服应力越小㊂且随循环周次的增加无论平均应力为正值还是负值,拉伸和压缩方向的屈服应力均呈现下降趋势㊂图7㊀不同平均应力条件下屈服应力随循环周次变化曲线Fig.7㊀Changing curves of yield stress with cycle numbers at different mean stresses㊀㊀图8为相同平均应力不同幅值条件下各循环周次的屈服应力㊂结合图7的结论,可以得出,在应力载荷控制下,在拉伸和压缩2个方向哪个方向载荷大,对应方向的屈服应力相对较高㊂平均应力一定时,随应力幅值的增大,拉伸屈服应力和压缩屈服应力均略有增大,在循环到第30周时相邻载荷条件下的屈服应力相对变化量不超过2%㊂对比图7和图8,可以看出,平均应力和应力幅值分别增大所得到的屈服应力变化规律并不一致,相同峰值条件下,平均应力比应力幅值对屈服应力的影响更为明显㊂这是因为,平均应力为负值时,平均应力增大,应力峰值减小,应力谷值绝对值增大;平均应力为正值时,平均应力增大,应力峰值增大,应力谷值绝对值减小;而应力幅值增大,正负平均应力下的应力峰值和应力谷值的绝对值均增大㊂图8㊀不同应力幅值下的屈服应力变化曲线Fig.8㊀Changing curve of yield stress at different stress amplitude and same mean stresses㊀㊀从上述对屈服应力的数据分析可以得出,屈服应力是关于循环周次㊁平均应力和应力幅值的函数㊂当外加载荷大于上屈服极限时,屈服应力σs 随循环周次的演化规律为:σs =σi ,N =1(μ+λi )σi ηMiN,N >1{(3)式中:i =1,2分别代表拉伸和压缩;σi 为第1周屈服应力值,平均应力为正值时,拉伸屈服应力为289MPa,㊃485㊃第4期张庆玲,等:非对称循环载荷下Q235钢力学响应特性分析压缩屈服应力为189MPa;平均应力为负值时,拉伸屈服应力为191MPa,压缩屈服应力为320MPa;λi 为材料参数,通过试验获取,平均应力为正值时,λ1取0.78,λ2取1.10;平均应力为负值时,λ1取0.87,λ2取1.15;μ=σmσᶄs0;M i 为指数指标,M 1=10σm ησP,M 2=10σmσP,σp 为应力峰值㊂将计算得到的屈服应力与试验值进行比较,如图9所示㊂不同正负平均应力条件下,两者在初始几个循环周次相差较多,最大相对误差为5%,但在10周之后最大相对误差仅为2%,说明拟合效果良好㊂图9㊀屈服应力试验值与拟合值比较Fig.9㊀Comparison of test data and fitting data about yield stress㊀㊀包申格系数B 与循环载荷作用下预拉伸/压缩变形后屈服应力的变化直接相关,可对包申格效应进行定量表征和描述,其表达式为:B =σ-0.2-σ+0.2σ-0.2,σm <0σ+0.2-σ-0.2σ+0.2,σm >0ìîíïïïïïï(4)式中:σ+0.2㊁σ-0.2分别为材料的拉伸和压缩屈服应力㊂屈服应力下降越大,包申格系数越高,包申格效应越明显㊂Q235钢在幅值为300MPa,不同平均应力下包申格系数的变化如图10所示㊂图10㊀应力幅值为300MPa 时包申格系数随循环周次的变化Fig.10㊀The variation of Bauschinger coefficient with cyclenumbers at stress amplitude 300MPa可以看出,不同应力状态第1周时的包申格系㊀㊀数基本相同,约为0.346,说明Q235在经历一定的预拉伸/压缩变形后再反向压缩/拉伸时均表现出明显的包申格效应㊂从第2周开始,包申格系数随平均应力的变化表现出较大差异,但相同应力条件下则变化很小㊂因此,可以用第2周的包申格系数来描述材料的包申格效应㊂平均应力绝对值越大,包申格效应越显著㊂平均应力绝对值相同时,Q235钢在正平均应力条件下表现出的包申格效应更明显㊂4㊀循环软/硬化特性分析Q235钢在不同应力组合条件下表现出不同的循环软/硬化行为㊂不同平均应力和应力幅值条件下的响应应变幅值随着循环周次的变化曲线如图11所示㊂可以看出,当平均应力为负值时,表现出轻微的硬化特性;当平均应力为正值时,则表现出明显的软化特性,但2种工况下,应力幅值越大应变幅值越大,而平均应力绝对值越大应变幅值却越小㊂随循环周次的增加,Q235钢循环软/硬化速率在第20周之后趋于稳定㊂将不同应力条件下的循环软/硬化速率稳定值列于表2,负值表示循环硬化,正值表示循环软化㊂比较发现,负平均应力时,循环硬化速率随平均应力绝对值的增大逐渐减小,即硬化程度减弱;正平均应力时,循环软化速率随平均应力的增大呈增长趋势,即软化程度增强;应力幅值增大使循环软硬化速率均增加,软硬化程度更显著㊂㊃585㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第42卷图11㊀不同条件下的应变幅值变化曲线Fig.11㊀Changing curve of strain amplitude at different conditions表2㊀不同条件下的循环软/硬化速率Table 2㊀Cyclic softening /hardening rate at different condi-tions应力/MPa幅值均值速率/10-6300-60-1.46010.4-40-3.2408.5-20-3.420 6.0320-20-4.420 6.3340-20-14.32010.95㊀结论1)在非对称应力循环载荷作用下,负平均应力产生负棘轮应变,正平均应力产生正棘轮应变㊂2)外加载荷平均应力相同,应力幅值增大,或外加载荷应力幅值相同,平均应力绝对值增大,均会造成棘轮应变绝对值增大,棘轮应变率升高㊂3)在非对称应力循环载荷作用下,Q235钢表现出明显的包申格效应㊂当平均应力为负值时,压缩屈服应力大于拉伸屈服应力;当平均应力为正值时,拉伸屈服应力大于压缩屈服应力㊂在循环的第1周屈服应力值基本相同,可以用第2周的包申格系数来表征材料的包申格效应㊂4)当外加载荷平均应力为负值时,Q235钢表现出循环硬化特性,平均应力绝对值越小或应力幅值越大,循环硬化现象越明显;当外加载荷平均应力为正值时,Q235钢表现出循环软化特性,平均应力或应力幅值越大,循环软化现象越明显㊂参考文献:[1]陈旭,焦荣,田涛.棘轮效应预测及其循环本构模型研究进展[J].力学进展,2003,33(4):461-470.CHEN Xu,JIAO Rong,TIAN Tao.Research advances of ratcheting effects and cyclic constitutive models [J].Ad-vances in mechanics,2003,33(4):461-470.[2]LIN Y C,LIU Zhenghua,CHEN Xiaomin,et al.Uniaxialratcheting and fatigue failure behaviors of hot-rolled AZ31B magnesium alloy under asymmetrical cyclic stress-controlled loadings[J].Materials science and engineering:A,2013,573:234-244.[3]赵路远,黄俊,陈涛,等.7075铝合金的单轴棘轮行为[J].机械工程材料,2018,42(9):21-25.ZHAO Luyuan,HUANG Jun,CHEN Tao,et al.Uniaxial ratcheting behavior of 7075aluminum alloy[J].Materials for mechanical engineering,2018,42(9):21-25.[4]PAUL S K,SIVAPRASAD S,DHAR S,et al.Key issuesin cyclic plastic deformation:experimentation[J].Mechan-ics of materials,2011,43(11):705-720.[5]PAUL S K,SIVAPRASAD S,DHAR S,et al.Cyclic plas-tic deformation behavior in SA333Gr.6C-Mn steel [J].Materials science and engineering:A,2011,528(24):7341-7349.[6]PAUL S K,SIVAPRASAD S,DHAR S,et al.Cyclic plas-tic deformation and damage in 304LN stainless steel [J].Materials science and engineering:A,2011,528(15):4873-4882.[7]XIANG Yang,VLASSAK J J.Bauschinger effect in thin metalfilms[J].Scripta materialia,2005,53(2):177-182.[8]CHAWLA N,JESTER B,VONK D T.Bauschinger effectin porous sintered steels[J].Materials science and engi-neering:A,2003,346(1/2):266-272.[9]张功庭,盛光敏,黄利.金属包申格效应的表征㊁影响因素与机理研究进展[J].材料导报,2008,22(S3):135-138.[10]盛光敏,张功庭,阎春.AZ31镁合金包辛格效应研究[J].稀有金属材料与工程,2011,40(4):615-619.SHENG Guangmin,ZHANG Gongting,YAN Chu.Re-search of bauschinger effect of AZ31magnesium alloy[J].Rare metal materials and 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低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验报告一、实验目的。

本次实验旨在对低碳钢进行拉伸试验，通过测试低碳钢在拉伸过程中的力学性能，了解其材料的力学特性和断裂行为，为工程应用提供参考数据。

二、实验装置和试验方法。

1. 实验装置，拉伸试验机。

2. 试验方法，在拉伸试验机上固定低碳钢试样，并施加拉力，记录拉伸过程中的载荷和位移数据。

三、实验过程和结果分析。

在拉伸试验过程中，我们发现低碳钢试样在开始拉伸时，表现出较好的塑性变形能力，随着拉伸力的增加，试样逐渐进入线性拉伸阶段，直至达到最大拉伸强度。

在拉伸过程中，试样表面出现颈缩现象，最终发生断裂。

通过对试验数据的分析，我们得出低碳钢的拉伸强度为XXXMPa，屈服强度为XXXMPa，断裂伸长率为XX%。

四、实验结论。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 低碳钢具有较好的塑性变形能力，在拉伸过程中表现出良好的延展性；2. 低碳钢的拉伸强度和屈服强度较高，适用于要求较高强度的工程应用；3. 低碳钢的断裂伸长率较低，断裂前的塑性变形能力较差。

五、实验建议。

根据本次实验结果，我们建议在工程应用中，可以充分发挥低碳钢的高强度特性，但需要注意其断裂伸长率较低的特点，避免在受力过程中出现过大的应力集中，以免导致断裂。

同时，在实际生产中，应根据具体工程要求，选择合适的低碳钢材料，并合理设计零部件结构，以确保其安全可靠性。

六、实验总结。

通过本次拉伸试验，我们对低碳钢的力学性能有了更深入的了解，为工程应用提供了重要参考依据。

在今后的工作中，我们将继续深入研究材料的力学性能，并结合实际工程需求，不断优化材料选择和设计方案，为工程实践提供更可靠的支持。

七、参考文献。

[1] XXX，XXXX. 低碳钢力学性能研究[J]. 材料科学与工程，XXXX，XX(X)，XX-XX.[2] XXX，XXXX. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京，机械工业出版社，XXXX.以上为本次低碳钢拉伸试验的报告内容，如有疑问或补充意见，欢迎随时与我们联系。

Q235钢材在不同应变率下力学性能的试验研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｑｕａｓｉ—ｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔｓｏｆＱ２３５ｓｔｅｅ１ｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｔｅｎｓｉｌｅｂｅｈａｖｉｏｒｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒａｉｎｒａｔｅｓｂｙＩＮＳＴＩｌＮａｎｄＨＴＭＳ０２０ｔｅｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＱ２３５ｓｔｅｅｌｉｓｖｅｒｙ
第４４卷第７期２０１６年７月
同济大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬ０ＦＴＯＮＧＪＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥ）
文章编号：０２５３—３７４Ｘ（２０１６）０７—１０７１—０５
Ｖｏ１．４４Ｎｏ．７Ｊｕ１．２０１６
Ｑ２３５钢材在不同应变率下力学性能的试验研究
钢应变率效应与应变硬化效应耦合现象．
构件失效后受损结构的响应，材料本构模型假定为
理想的或线性强化的弹塑性模型．这种理想化的假
关键词：Ｑ２３５钢材；连续倒塌；应变率；本构模型；设虽然简化了分析和设计过程，可以定性分析结构
Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ模型
中图分类号：ＴＵ３９１
文献标志码：Ａ体系在局部柱失效后的内力重分布过程，但实际上
突发事件对结构的作用是一种快速、非循环的冲击
ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＤｙｎａｍｉｃＭｅｃｈａｎｉｃａｌ荷载，持续时间通常为数毫秒至数百毫秒，而钢材为

q235各种直径螺栓抗拉强度和屈服强度

文章标题：探讨Q235各种直径螺栓的抗拉强度和屈服强度1. 概述在工程设计和结构建设中，螺栓作为一种常用的连接元件，承担着重要的连接功能。

Q235是一种常见的结构钢材料，其螺栓的抗拉强度和屈服强度对于工程结构的稳定性和安全性至关重要。

本文将深入探讨Q235各种直径螺栓的抗拉强度和屈服强度，旨在为工程师和设计者提供有价值的参考和指导。

2. 什么是Q235螺栓？Q235是我国国家标准GB/T 700-2006中规定的普通碳素结构钢，其具有优良的可焊性、加工性和可塑性，常用于各种类型的结构构件制造。

螺栓是一种常见的紧固件，用于连接构件和零部件，是工程结构中不可或缺的一部分。

3. 抗拉强度与屈服强度的定义3.1 抗拉强度：螺栓在受拉力作用下抵抗破坏的能力，通常以最大承载力来表示。

3.2 屈服强度：螺栓在受拉力作用下开始产生塑性变形的能力，通常以屈服点来表示。

4. Q235各种直径螺栓的抗拉强度测试4.1 实验设备和方法采用万能试验机进行拉伸测试，选取不同直径规格的Q235螺栓进行实验。

4.2 实验结果通过实验数据，得出不同直径规格的Q235螺栓的抗拉强度参数，总结其特点和规律。

5. Q235各种直径螺栓的屈服强度测试5.1 实验设备和方法采用金相显微镜等设备进行屈服强度测试，选取不同直径规格的Q235螺栓进行实验。

5.2 实验结果通过实验数据，得出不同直径规格的Q235螺栓的屈服强度参数，总结其特点和规律。

6. 个人观点和理解在工程设计中，选择合适的螺栓规格对于结构的稳定性和安全性至关重要。

Q235螺栓作为常用的连接元件，其抗拉强度和屈服强度直接影响着工程结构的可靠性。

在实际应用中，需要根据具体工程要求和使用环境特点，合理选择Q235各种直径螺栓，确保其满足设计要求。

7. 总结与展望本文通过对Q235各种直径螺栓的抗拉强度和屈服强度进行全面评估和分析，旨在为工程设计提供参考和指导。

未来的研究可以进一步探讨Q235螺栓的使用寿命和疲劳性能，为工程结构的可靠性和耐久性提供更多的支撑。

q235各种直径螺栓抗拉强度和屈服强度

q235各种直径螺栓抗拉强度和屈服强度Q235是一种常见的碳素结构钢，由于其优良的力学性能和可焊性，被广泛应用于各种工程领域。

在工程中，螺栓是一种常用的连接元件，而螺栓的抗拉强度和屈服强度对于工程结构的安全性和稳定性至关重要。

本文将围绕Q235各种直径螺栓的抗拉强度和屈服强度展开探讨，从不同角度全面评估其性能，并结合个人观点和理解进行深入讨论。

1. Q235材料性能简介Q235钢材是一种优质碳素结构钢，具有良好的机械性能和可焊性，常用于制造工程结构和零部件。

其化学成分中含有较高的碳含量，具有良好的强度和塑性，适用于各种工程应用场景。

在螺栓制造中，Q235钢材因其优异的性能常被选用，特别是其抗拉强度和屈服强度受到了广泛关注。

2. Q235螺栓的抗拉强度Q235螺栓的抗拉强度是指在力学拉伸试验中，材料发生断裂前所能承受的最大拉伸应力。

通过对Q235螺栓进行拉伸试验，可以得到其抗拉强度的参数，通常以MPa为单位。

Q235螺栓的抗拉强度受到多种因素的影响，例如螺栓直径、螺纹尺寸、热处理工艺等。

不同直径的Q235螺栓抗拉强度可能存在一定差异，需要根据具体情况进行评估和选择。

3. Q235螺栓的屈服强度屈服强度是指材料在拉伸过程中开始发生塑性变形的应力值，通常也以MPa为单位。

Q235螺栓的屈服强度是其在受力过程中开始产生塑性变形的临界应力，对于工程结构的安全性具有重要意义。

在螺栓设计和选用过程中，要综合考虑其抗拉强度和屈服强度，以确保连接部件的稳定性和安全性。

4. Q235各种直径螺栓的选用建议根据对Q235螺栓抗拉强度和屈服强度的评估，结合实际工程需求，可以给出一些选用建议。

对于承受较大拉力的工程结构，应选择抗拉强度高且稳定的Q235螺栓，有效提高连接部件的安全性；而在需要考虑结构变形和塑性设计的场合，屈服强度成为关键参数，应根据实际情况进行综合考虑。

5. 个人观点和理解作为一名工程师，我个人对Q235螺栓的抗拉强度和屈服强度有着深入的理解和实践经验。

材料力学拉伸实验报告-V1

材料力学拉伸实验报告-V1[正文]材料力学是材料科学的一个重要分支，它主要研究材料的力学性能。

在材料力学中，拉伸实验是一种常用的测试手段，通过拉伸试验可以获知材料在不同应力下的变形能力。

以下是本次材料力学拉伸实验报告的整理。

一、拉伸实验的原理拉伸试验是将试样置于载荷下，在轴向上进行拉伸，在材料上施以轴向力时，将产生塑性变形直至断裂。

在实验过程中，测量其载荷、位移和时间等参数，从而得到材料的应力-应变曲线，进而推断出材料力学性能。

二、实验过程本次拉伸实验采用了经典的万能材料试验机，选择了Q235钢作为试样材料。

试样的制备过程包括锯断、研磨、打磨和清洗等步骤，以确保试样表面无划痕、毛刺和氧化物等影响结果的因素。

试验时，将试样装夹于试验机上，调节拉伸速度，施加逐渐增加的载荷直至材料断裂。

实验过程中，记录试验数据并绘制应力-应变曲线。

三、实验结果通过拉伸试验得到的应力-应变曲线如下图所示：该曲线表明，Q235钢的应力与应变呈线性关系，称为弹性阶段；随着应力的增加，表现出非线性关系，称为屈服阶段；继续增大载荷，最终达到断裂强度，称为断裂阶段。

试验中得到的屈服强度为240MPa，抗拉强度为370MPa，断后伸长率为25%。

四、实验分析通过本次实验，可以得到Q235钢的一些重要力学性能参数。

屈服强度是材料在屈服前所能承受的最大应力，是设计机械结构时最常用的材料参数。

抗拉强度是材料在拉伸断裂前的最大应力，通常反映材料的韧性和强度。

断后伸长率也是一个重要的力学性能参数，它描述了断裂前材料的可塑性。

此外，应力-应变曲线还反映了材料的硬化性质和断裂特性。

在弹性阶段内，材料表现出良好的可逆性，当载荷消失时能够回到原来的形态。

在屈服阶段内，材料开始发生塑性变形，强度随着应变的增加而增强。

在断裂阶段内，材料发生断裂失效，塑性变形能被释放出来。

五、结论通过本次材料力学拉伸实验，可以得到Q235钢的一些力学性能参数，包括屈服强度、抗拉强度和断后伸长率等。

实验拉伸实验报告

实验拉伸实验报告实验拉伸实验报告引言：拉伸实验是材料力学实验中最基本的实验之一，通过对材料在受力下的变形和破坏过程进行观察和分析，可以得到材料的力学性能参数，为材料的设计和应用提供重要依据。

本文将对拉伸实验的目的、原理、实验装置以及实验结果进行详细描述和分析。

一、实验目的拉伸实验的目的是通过对材料在受力下的变形和破坏过程进行观察和分析，获取材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等。

通过实验可以评估材料的力学性能，为材料的设计和应用提供依据。

二、实验原理拉伸实验是将试样置于拉伸机上，施加拉伸力使试样发生拉伸变形，通过测量试样的变形和力的变化，计算得到材料的力学性能参数。

拉伸实验的主要原理有以下几个方面：1. 应力-应变关系：拉伸试验中，测量试样的应变与应力之间的关系，可以得到材料的应力-应变曲线。

应力-应变曲线可以反映材料的变形特性和力学性能。

2. 屈服强度：材料在拉伸过程中，当应力达到一定值时，试样会出现塑性变形，即试样开始产生屈服。

屈服强度是指材料开始塑性变形时的应力值。

3. 抗拉强度：材料在拉伸过程中，当试样继续受力时，应力逐渐增大，最终达到最大值，即抗拉强度。

抗拉强度反映了材料的抗拉能力。

4. 断裂延伸率：材料在拉伸过程中，当试样发生破坏时，测量试样的断裂长度与原始长度之比，即可得到材料的断裂延伸率。

断裂延伸率可以评估材料的韧性和延展性。

三、实验装置拉伸实验需要使用拉伸试验机和试样，其中拉伸试验机是实验的核心装置，用于施加力和测量试样的变形。

实验装置包括以下几个部分：1. 拉伸试验机：拉伸试验机是用于施加力和测量试样变形的设备。

它由主机、传感器、控制系统等组成。

主机通过驱动装置施加拉力，传感器用于测量试样的变形，控制系统用于控制试验过程。

2. 试样：试样是进行拉伸实验的材料样品。

试样的形状和尺寸根据实验要求而定，常见的试样形状有圆柱形、矩形等。

试样的制备要求严格，以保证实验的准确性和可重复性。

材料力学实验报告拉压试验

材料力学实验实验二拉压实验实验日期：2018.10.29一、实验目的1、测定低碳钢（Q235）拉伸最大载荷Fm、拉伸强度Rm、下屈服强度R El、断后伸长率A、断后收缩率Z。

2、观察低碳钢拉伸过程中各种现象（屈服、颈缩等），并绘制拉伸曲线。

3、测定低碳钢(Q235)压缩时下压缩屈服强度R eLc，绘制压缩曲线。

4、测定铸铁压缩时最大压缩力F、抗压强度Rmc，绘制压缩曲线。

二、实验设备1、电子万能试验机2、应变式引伸计（标距50mm）3、计算机数据采集系统及实验软件4、游标卡尺三、实验原理利用拉伸试验机产生的静拉力（或静压力），对标准试样进行轴向拉伸（或压缩），同时连续测量变化的载荷和试样的伸长量，直至断裂（或破裂），并根据测得的数据计算出有关的力学性能指标。

四、实验步骤1、碳素钢拉伸（1）用游标卡尺和分规测量试样的直径d0和标距L0。

在标距中央及两条标距线附近各取截面进行测量。

（2）在控制计算机上打开拉伸实验软件，进人到实验程序界面，如图所示。

（3）启动电子万能实验机。

（4）检查横梁运动。

如图3- 6所示，在横梁调整栏中选择合适的下横梁升降速度。

点击横梁(上升]或(下降]按钮，观察下横梁行走方向是否正确。

（5）输入试样参数。

在试样参数栏中填人试样标距L0和直径d0，（6）负荷显示框清零。

此时实验机未加载荷，在负荷显示框下方点击清零按钮，使显示框的负荷数值归零。

注意，加载荷后不得使用此按钮。

（7）安装试样。

将拉伸试样一端装入上夹头，旋转手柄，夹紧。

只夹住试样端头30 mm即可。

上升横梁，将试样的下端30 mm导入下夹头，夹紧。

（8）安装引伸计。

将引伸计的两刀口装卡在试样中段，用皮筋或弹簧固定，限位小圆柱与上刀口臂之间应留不大于0.3 mm缝隙。

（9）在实验界面中将“试验速率”设为5 mm/ min。

（10）在实验前将变形显示框清零，位移显示框清零，负荷显示框不清零。

（11）上述实验准备工作完毕后，请实验指导教师检查一遍无误后，即可开始实验。

拉伸实验报告结论

拉伸实验报告结论拉伸实验报告结论引言：拉伸实验是一种常见的材料力学测试方法，通过施加外力对材料进行拉伸，观察其变形和破坏行为，从而获得材料的力学性能参数。

本文将对拉伸实验的结果进行分析和总结，得出结论。

1. 实验目的及方法回顾本次拉伸实验的目的是研究不同材料在受力下的变形和破坏行为，以及计算材料的力学性能参数。

实验中，我们使用了标准拉伸试验机，将不同材料的试样放置在拉伸机上，并施加逐渐增加的拉力。

同时，通过传感器记录试样的变形和力的变化，以便后续分析。

2. 实验结果分析通过对实验数据的分析，我们得出以下结论：2.1 材料的拉伸强度拉伸强度是材料在拉伸过程中所能承受的最大应力。

实验结果显示，不同材料的拉伸强度存在显著差异。

例如，钢材的拉伸强度通常很高，而塑料材料的拉伸强度较低。

这与材料的分子结构和原子间的结合方式有关。

2.2 材料的屈服点屈服点是材料在拉伸过程中开始产生可见塑性变形的应力值。

实验结果表明，不同材料的屈服点也有较大差异。

一些金属材料具有明显的屈服点，而一些非金属材料则没有明显的屈服点。

这些差异可能与材料的晶体结构和原子间的滑移方式有关。

2.3 材料的延伸率延伸率是材料在拉伸过程中的延展性能指标，表示材料在断裂前能够拉伸的长度与原始长度之比。

实验结果表明，不同材料的延伸率也有显著差异。

金属材料通常具有较高的延伸率，而塑料材料的延伸率较低。

这与材料的分子结构和原子间的排列方式有关。

3. 结论通过对拉伸实验结果的分析，我们得出以下结论：3.1 不同材料的力学性能差异较大，这与材料的分子结构、晶体结构以及原子间的结合方式有关。

3.2 金属材料通常具有较高的拉伸强度和延伸率，而塑料材料的拉伸强度和延伸率较低。

3.3 材料的屈服点与其塑性变形能力相关，金属材料通常具有明显的屈服点，而非金属材料则没有明显的屈服点。

综上所述，拉伸实验结果表明不同材料在受力下的力学性能存在显著差异。

通过对这些差异的研究，我们可以更好地理解材料的力学行为，并为材料的设计和应用提供参考依据。

Q235力学性能

Q235力学性能
Q235是一种常见的低碳钢，隶属于马氏体低碳钢。

钢的Q235大量用
于建筑业，机械制造业及其他工业和民用设施。

Q235的力学性能有其良好的抗拉强度（390~500MPa），抗压强度
（应力在245~500MPa范围内），伸长率高达26％左右，断后伸长率更高，可达50％左右。

Q235以其良好的抗拉强度和抗压强度和氃节伸长性，可
以在比较恶劣的环境条件下持续使用，抗应力腐蚀性也比较的佳，而且具
有良好的韧性和塑性。

钢Q235的冷弯性能良好，能够取得更高的塑性和变形性半径，具有
出众的静力性能和动态性能。

此外，Q235具有低碳量，优良的热处理性能，几乎所有的热力学性能都比同类钢材等级的钢材等级要高。

Q235钢
具有较高的硬度和强度，可以抗高温、高湿、腐蚀以及其他有害因素的影响，因此也适用于高强度的结构件，在风力发电机和水泵的制造中也有广
泛应用。

Q235钢对焊接的性能也很出色，可以采用双面焊接和下焊接方式，
无论是氩弧焊、手工电弧焊，还是MIG/MAG焊接，都可以得到良好的效果，且焊接强度极高，达到受力构件静载荷要求。

Q235钢具有良好的韧性，热处理过后更具有优良的韧性，具有较高
的强度和抗拉强度，可以抵抗热效应。

Q235拉伸力学性能研究报告

Q235拉伸力学性能研究报告引言：材料的力学性能对于各种工程设计和科学研究至关重要。

其中，拉伸力学性能是最广泛研究的一种，因为它能够揭示材料在拉伸状态下的变形、断裂和其他机械性能指标。

本报告就Q235钢材的拉伸力学性能进行了研究。

实验方法：本次实验选取了一批Q235钢材试样进行拉伸实验。

试样具有标准的矩形截面形状，其尺寸为20mm x 5mm x 100mm。

拉伸试验采用通用拉伸机进行，在拉伸过程中记录试样的载荷和伸长。

结果与分析：拉伸试验得到的结果如下表所示：试样编号断后标距（mm）断裂载荷（kN）1356024065335554305054570通过对实验数据的分析，我们得出以下结论：1.断后标距与断裂载荷呈正相关关系，断后标距越大，断裂载荷越大。

这是因为断后标距可以用来估计材料的延伸性能，而延伸性能与材料的强度有正相关的关系。

2. Q235钢材的平均断后标距为37mm，平均断裂载荷为60kN。

这表明Q235钢材在拉伸过程中具有较好的延伸性能和强度。

3.在实验中观察到，在试样完全断裂之前，试样会出现颈缩现象。

颈缩是材料在拉伸过程中由均匀形变转化为局部形变的一个过程，它对试样的拉伸性能具有重要影响。

4.在拉伸过程中，试样会伸长，伸长量与拉伸载荷成正比。

这是由于拉伸过程中，试样的断面积减小，材料受力增加，从而引起试样的伸长。

结论：通过对Q235钢材的拉伸力学性能进行研究，我们得出以下结论：1.Q235钢材具有较好的延伸性能和强度。

2.断后标距可以作为评估材料延伸性能的重要参数，与断裂载荷呈正相关。

3.在拉伸过程中，试样会发生颈缩现象，这对试样的拉伸性能具有重要影响。

4.试样的伸长量与拉伸载荷成正比。

无。

Q235拉伸力学性能研究报告

Q235拉伸力学性能研究报告拉伸力学性能是材料力学性能测试的一个重要指标，可以用来评价材料的抗拉强度、屈服强度、断裂延伸率等性能。

本文将对Q235钢材的拉伸力学性能进行研究，并撰写一个报告。

一、引言拉伸力学性能是材料力学性能的重要指标之一，对于工程设计和材料选择都具有重要意义。

Q235钢材是我国常用的结构钢材之一，具有较好的可塑性和焊接性能，被广泛应用于建筑、制造业等领域。

本研究旨在通过拉伸试验对Q235钢材的力学性能进行研究和评估。

二、实验方法1. 实验样品准备：从一块Q235钢板中切割出10根长50mm的试样，保证试样表面光滑和平行度。

2.实验设备：拉力试验机。

3.实验步骤：将试样夹持在拉力试验机上，施加逐渐增大的拉力，记录拉伸力和试样的变形情况。

三、实验结果与讨论1.抗拉强度测试结果：根据实验数据计算出每根试样的抗拉强度（σ）和平均抗拉强度。

2.屈服强度测试结果：根据实验数据计算出每根试样的屈服强度（σy）和平均屈服强度。

3.断裂延伸率测试结果：根据实验数据计算出每根试样的断裂延伸率（εf）和平均断裂延伸率。

4.强度与延伸率的相关性分析：将抗拉强度和断裂延伸率进行相关性分析，探讨二者之间的关系。

四、结论1.Q235钢材的抗拉强度为XXXXX，屈服强度为XXXXX，断裂延伸率为XXXXX。

2.根据抗拉强度和断裂延伸率的相关性分析结果，可得出结论XXXXX。

3.总结本次实验的不足之处，并提出改进意见。

五、改进措施与展望1.可进一步研究不同处理工艺对Q235钢材拉伸力学性能的影响。

2.通过添加合适的合金元素和热处理等方式，改善Q235钢材的力学性能。

3.针对本次实验中的不足之处，制定改进措施，提高实验数据的可靠性和准确性。

通过对Q235钢材的拉伸力学性能进行研究，可以更好地评估该材料的应用性能和潜力。

未来的研究可以进一步深入，以更好地理解和应用Q235钢材在各个领域的性能。

Q235拉伸力学性能研究报告

Q235拉伸力学性能研究报告摘要本文旨在研究Q235钢的拉伸力学性能，以确定其可用性。

在研究过程中，详细检查了三根Q235钢试样的拉伸伸长率、抗拉强度和弹性模量。

该钢的热处理程序在正常温度下进行，采用蠕变试验方法，使用Gleeble-1500试验机，测量其冷延及热延性能，并通过物理检查和扫描电镜观察其组织和细节。

结果表明，Q235钢的抗拉强度为40 MPa，拉伸伸长率为14%，弹性模量为200 GPa，抗拉和弹性性能均达到了用于实际应用的要求。

关键词：Q235钢；抗拉强度；拉伸伸长率；弹性模量Q235 Tensile Mechanics Performance Research ReportAbstractThis paper aims to research the tensile mechanicals performance of Q235 steel to determine its availability. In the research process, the elongation, tensile strength and elastic modulus of three Q235 steel samples were examined in detail. The steel was processed at normal temperature, using creep test method with Gleeble-1500 testing machine, measuring its cold drawn and hot drawn properties, and observing its structure and details via physical inspection and scanning electron microscope. The results show that the tensile strength of Q235 steel is 40 MPa, the elongation is 14%, the elastic modulus is 200 GPa, andthe tensile and elastic performances meet the requirements for actual application.Keywords: Q235 Steel; Tensile Strength; Elongation; Elastic Modulus。

工作报告-低碳钢拉伸试验报告

工作报告-低碳钢拉伸试验报告标题：工作报告-低碳钢拉伸试验报告引言：本报告旨在对一种低碳钢进行拉伸试验，并分析试验结果。

拉伸试验是材料力学中常用的一种试验方法，可以评估材料的力学性能和材料的延展性能。

通过这次试验，我们希望能够了解该低碳钢的力学性能，为后续工程应用提供参考。

试验目的：1. 评估低碳钢的强度和延展性能。

2. 了解低碳钢在拉伸过程中的变形行为。

3. 探究低碳钢的宏观断裂模式。

试验装置与试验方法：1. 试验装置：本次试验采用了万能试验机，负责施加拉力并记录应力和应变的变化。

2. 试样制备：选取一段低碳钢材料，根据相关标准制作出符合要求的试样。

3. 试验过程：将试样固定在试验机上，施加逐渐增大的拉力，同时记录拉力与伸长率的变化。

试验结果与分析：1. 应力-应变曲线：随着拉伸应变的增加，低碳钢试样的应力也逐渐增加。

在一定应变范围内，低碳钢表现出线性弹性行为，有良好的弹性恢复能力。

随着应变的增加，低碳钢逐渐进入塑性变形阶段，其应力也会逐渐减小。

2. 强度指标：根据试验结果，我们可以计算出低碳钢的屈服强度、抗拉强度和延伸率等指标。

通过这些指标，我们可以评估材料的力学性能和延展性能，并与相关标准进行对比。

3. 断裂分析：低碳钢在拉伸过程中最终发生断裂，我们可以观察到断口的形状和特征。

常见的断口形式有脆性断口、韧性断口等，可以通过断口分析了解材料的断裂特性和断裂原因。

结论：1. 根据试验结果，我们得出了低碳钢的力学性能和延展性能指标，并与相关标准进行了对比。

2. 通过断口分析，我们初步了解了低碳钢的断裂特性和断裂原因。

3. 本次试验为后续工程应用提供了低碳钢材料的基础性能评估，并为选材和设计提供了参考依据。

附录：相关数据表格、曲线图和断口照片等。

备注：该工作报告仅涉及拉伸试验的部分内容，最终报告将根据实际试验结果进行补充和修改。

Q235拉伸力学性能研究报告

Q235钢轴向拉伸试验报告1. 研究目的观察Q235钢在拉伸时的各种现象，并测定Q235钢在拉伸时的屈服极限os，强度极限ob，伸长率8和断面收缩率収研究Q235钢拉伸时的力学性能。

2. 实验原理试件装在试验机上，受到缓慢增加的拉力作用，对应每一个拉力F,试件标距I有一个伸长量？??表示F和？?的关系的曲线，称为F-??曲线。

F-??曲线与试件的尺寸有关。

为了消除试件尺寸的影响，把拉力F除以试件的横截面积A，得出正应力o同时，把伸长量？?除以标距的原始长度？得到应变£：??°= ?????£= ??以0为纵坐标，为横坐标做出表示0与的关系曲线，称为o- 曲线（应力-应变曲线），通过应力-应变曲线得到Q235钢在轴向拉伸下的力学性能。

3. 实验方法为了便于比较不同材料的实验结果，对试件的形状、加工精度、加载速度、实验环境等，国家标准都有统一规定。

按国家标准GB228—2010中的有关规定，本实验中的拉伸试件采用国家标准中规定的圆截面长试件即：??=10 d o （长试件）式中：？?-试件的初始计算长度（即试件的标距）；d o --试件在标距内的初始直径。

实验前用游标卡尺和圆规测量试件的直径d o和标距?0?所用游标卡尺的量程为200mm精度为士0.02mm。

经多次测量求平均值，试件的直径d。

和标距?0?尺寸如表1,使用万能试验机上的传感器测量试件受力大小，用引伸计测定试件的变形量。

表1实验采用YYU-15/50轴向变形引伸计，引伸计的标距为50mm, 变形为15m m,相对误差优于一级，用于常规拉伸试验机。

引伸计测量精度一级：标距相对误差士 1.0%,示值误差（相对）士 1.0%,（绝对）士 3.0微米。

引伸计由传感器、放大器和记录器三部分组成。

传感器直接和被测构件接触。

构件上被测的两点之间的距离a1b1为标距, 构件被拉伸或压缩后被测的两点之间的距离3^2,标距的变化a2b2与a1b1之差即为线变形。

碳素结构钢的力学性能

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Q235钢轴向拉伸力学性能研究
1、实验目的
研究Q235钢轴向拉伸力学性能
2、实验原理
试件在连续机械拉伸过程中，断裂之前每时每刻的载荷都有相应的变形与之对应，在单向拉伸时F —ΔL （力——变形）曲线的形式代表了不同材料的力学性能。

对Q235钢进行机械轴向拉伸试验，同时记录下拉伸过程每时刻下的载荷和变形，在通过实验之前测定的试件直径和标距，利用：
0F S σ=
L
L ε∆= 计算出每时刻下的应力和应变值，从而绘制出Q235钢的应力-应变曲线，通过应力-应变曲线得到Q235钢在轴向拉伸下的力学性能。

3、实验方法
参照国标《金属拉伸试验方法》（GB228—87）进行试验。

本实验中的拉伸试件采用国家标准中规定的圆比例长试件，实验段直径
d 0=10mm ，标距L 0=100mm 。

实验前用游标卡尺和圆规测量试件的直径d 0
和标距L 0，多次测量求平均值如表1，游标卡尺的精度在±0.02mm 。

使用试验机上的力传感器测量Q235试件受力大小，使用标距=50mm,量程=10mm 的引伸计测定试件的变形量。

表1
引申计测量精度（YYU-15/50），标距为50mm，变形为15mm，相对误差优于一级。

一级测量精度：标距相对误差±1.0%，示值误差（相对）±1.0%，（绝对）±3.0微米。

引伸计由传感器、放大器和记录器三部分组成。

传感器直接和被测构件接触。

构件上被测的两点之间的距离kg2kg2为标距,标距的变化kg1kg2(伸长或缩短)为线变形。

实验采用万能电子试验机（CSS-100）（精度等级为1级，轴向力量程为100KN，测量精度为0.01KN，位移测量分辨率为0.005mm）进行Q235钢试件的拉伸试验，将测得的相应数据录入万能电子拉伸测试软件。

本次试验有三组试件分别编号1#、2#、3#，依次将试件安装在试验机的夹头中，并将引申计安装在试件中部，准备工作完成。

利用电子万能试验机对选择的Q235钢标准试件进行轴向拉伸，使用试验机上的力传感器测量Q235试件受力大小，使用引伸计测定试件的变形量。

开始加载时以5mm/min的速度拉伸试件，进行试验。

当记录仪上显示为2-3格时，用位移代替引申计，点击“位移代替变形量”后将引伸计取下。

继续加载，直至将试件拉断。

4、实验结果
由电子万能试验机测得的1#、2#、3#Q235刚试件的应力-应变曲线分别如图1（a-c），屈服阶段放大图分别如图2（a-c）。

1#试件应力-应变曲线
应力/M P
应变
图1（a ）图1（b ）图1（c ）
图2（a ）图2（b ）图2（c ）
试件拉断后分别测量三组试件的断后直径、断后标距，每一测量量均测量三次取平均值如表2
表2
由实验测得1#、2#、3#Q235刚试件的最大载荷、抗拉强度、上屈服强度、下屈服强度、断后伸长率、断面收缩率如表3所示
表3
3#试件屈服阶段放大图
应力/M P
应变
2#试件屈服阶段放大图
应力/M P
应变
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.00
0.050.100.150.200.25
0.300.350.401#试件屈服阶段放大图
应力/M P
应变
3#试件应力-应变曲线
应力/M P
应变
-0.5
0.00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.50.00
0.05
0.10
0.150.200.25
0.300.35
2#试件应力-应变曲线
应力/M P
应变
5、讨论
5.1数据可靠性分析
本实验测量工具是50分度格游标卡尺，精度为0.02mm ，并且每个数据测量3次，选择平均值作为最后的结果。

同时，在初始弹性阶段和屈服阶段，使用引伸计进行试件变形量的测量，试件在断前、断后的直径及标距数据。

首先，认定实验使用的游标卡尺是可靠的，其次，测量三组数据，结果都相差不大，说明测量过程基本可靠，同时采用平均值来作为计算的数值更加可靠。

采用三组试件进行实验，并对最后的实验结果取平均值，是做后的实验结果更加可靠。

实验中，载荷的测量选择电子万能试验机上面的力传感器，变形在前期（弹性阶段、屈服阶段）使用引伸计来标定，后期采用电子万能试验机上面的位移传感器来标定。

因此，载荷和前期变形量的测量可以认为是可靠的。

5.2弹性模量计算
对于试件1的弹性模量E ，在试验数据中，选择应力-应变图像中为倾斜直线部分进行计算，试件1得到了其斜率为300.3kN /mm 。

由材料力学知：2
1d l
F A A E E 4
L
πσε⨯∆∆=⨯∆=⨯⨯∆=
⨯⨯
'（1）其中，引伸计应变测量需要用引伸计的标量L '。

由载荷-变形量图像
知，斜率2
1d F k E 300.3kN /mm l 4L π⨯∆==
⨯='
∆， 2
14L E k d π'
=⨯
⨯（2）由公式2得E=205.85GPa 对于抗拉强度b σ，由实验数据知
max F 33.36kN =，由实验数据得试件的抗拉强度为：b m 438.2MPa σσ==；
延伸率：A 23.9%δ==；收缩率：Z 64.6%ψ==。

2#、3#试件弹性模量E 计算过程同1#试件，结果见表4
表4
5.3应力-应变曲线分析
图三
（1） o b 段总体上为一条直线即弹性阶段
在拉伸的初始阶段，εσ-曲线（Oa 段）为一直线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。

线性段的最高点称为材料的比例极限（P σ），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。

（2）bc段为屈服阶段
超过弹性阶段后，应力几乎不变，只是在某一微小范围内上下波动，而应变却急剧增长，这种现象成为屈服。

使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限（sσ）。

（3）ce段为硬化阶段
经过屈服阶段后，应力应变曲线呈现曲线上升趋势，这说明材料的抗变形能力又增强了，这种现象称为应变硬化。

在硬化阶段应力应变曲线存在一最高点，该最高点对应的应力称为材料的强度极限（bσ），强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷b F。

（4）ef段为颈缩阶段
试样拉伸达到强度极限bσ之前，在标距范围内的变形是均匀的。

当应力增大至强度极限bσ之后，试样出现局部显著收缩。

颈缩出现后，使试件继续变形所需载荷减小，故应力应变曲线呈现下降趋势，直至最后在f点断裂。

试样的断裂位置处于颈缩处，断口形状呈杯状，这说明引起试样破坏的原因不仅有拉应力还有切应力。

6、实验结论
1、Q235钢试件的弹性模量为E=202.45GPa，抗拉强度为
b =431.26MPa
σ，延伸率为22.27%
δ=，断面收缩率为65.63%
ψ=。

2、应力-应变图像分为弹性阶段、屈服阶段、硬化阶段、颈缩阶段四个阶段。

3、实验结束时出现颈缩现象，断裂端口呈现杯状，说明引起试样破坏的原因不仅有拉应力还有切应力。

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