伸长率

伸长率
英文：elongation
代号：δ
单位：%
简介
指金属材料受外力（拉力）作用断裂时，试棒伸长的长度与原来长度的百分比，伸长率按试棒长度的不同分为：短试棒求得的伸长率，代号为δ5，试棒的标距等于5倍直径长试棒求得的伸长率，代号为δ10，试棒的标距等于10倍直径，其中标距为用来测定试样应变或长度变化的试样部分原始长度。

是指在拉力作用下,密封材料硬化体的伸长量占原来长度的百分率(%).弹性恢复率是指密封材料硬化体产生的变形能否完全恢复的程度(%).伸长率越大,且弹性恢复率越大,表明密封材料的变形适应性越好。

弹性模量
科技名词定义
中文名称：弹性模量
英文名称：elastic modulus
定义：材料在弹性变形阶段内，正应力和对应的正应变的比值。

所属学科：水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；工程力学（水利）（三级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
质弹性的一个物理量，是一个总称，包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。

所以，“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。

定义
拼音:tanxingmoliang
英文名称：Elastic Modulus，
一般地讲，对弹性体施加一个外界作用（称为“应力”）后，弹性体会发生形状的改变（称为“应变”），“弹性模量”的一般定义是：应力除以应变。

例如：
线应变——
对一根细杆施加一个拉力F，这个拉力除以杆的截面积S，称为“线应力”，杆的伸长量dL除以原长L，称为“线应变”。

线应力除以线应变就等于杨氏模量E=( F/S)/(dL/L)
剪切应变——
对一块弹性体施加一个侧向的力f（通常是摩擦力），弹性体会由方形变成菱形，这个形变的角度a称为“剪切应变”，相应的力f除以受力面积S 称为“剪切应力”。

剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量G=( f/S)/a 体积应变——
对弹性体施加一个整体的压强p，这个压强称为“体积应力”，弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”，体积应力除以体积应变就等于体积模量: K=P/(-dV/V)
在不易引起混淆时，一般金属材料的弹性模量就是指杨氏模量，即正弹性模量。

意义：
弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。

凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。

因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等，金属材料的杨氏模量值会有5％或者更大的波动。

但是总体来说，金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标，合金化、热处理（纤维组织）、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小，温度、加载速率等外在因素对其影响也不大，所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。

弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。

弹性模量E是指材料在外力作用下产生单
位弹性变形所需要的应力。

它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。

说明:
又称杨氏模量。

弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。

是物体弹性t变形难易程度的表征。

用E表示。

定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。

E以单位面积上承受的力表示，单位为牛/米^2。

模量的性质依赖于形变的性质。

剪切形变时的模量称为剪切模量，用G表示；压缩形变时的模量称为压缩模量，用K表示。

模量的倒数称为柔量，用J
表示。

拉伸试验中得到的屈服极限бs和强度极限бb ，反映了材料对力的作用的承受能力，而延伸率δ或截面收缩率ψ，反映了材料缩性变形的能力，为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度，在实际工程结构中，材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的，这是因为一旦零件按应力设计定型，在弹性变形范围内的服役过程中，是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。

一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度，例如，在拉压构件中其刚度为：
式中A0为零件的横截面积。

由上式可见，要想提高零件的刚度E A0,亦即要减少零件的弹性变形，可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积，刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性，对细长杆件和薄壁构件尤为重要。

因此，构件的理论分析和设计计算来说，弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。

在弹性范围内大多数材料服从胡克定律，即变形与受力成正比。

纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E，也叫杨氏模量。

弹性模量在比例极限内，材料所受应力如拉伸，压缩，弯曲，扭曲，剪切等）与材料产生的相应应变之比，用牛/米^2表示。

弹性模量：
材料的抗弹性变形的一个量，材料刚度的一个指标。

弹性模量E=2.06e11Pa=206GPa (e11表示10的11次方)
它只与材料的化学成分有关，与其组织变化无关，与热处理状态无关。

各种钢的弹性模量差别很小，金属合金化对其弹性模量影响也很小。

1兆帕(MPa)=145磅/英寸2(psi)=10.2千克/厘米2(kg/cm2)=10巴(bar)=9.8大气压(atm)
1磅/英寸2(psi)=0.006895兆帕(MPa)=0.0703千克/厘米
2(kg/cm2)=0.0689巴(bar)=0.068大气压(atm)
1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=14.503磅/英寸2(psi)=1.0197千克/厘米
2(kg/cm2)=0.987大气压(atm)
1大气压(atm)=0.101325兆帕(MPa)=14.696磅/英寸2(psi)=1.0333千克/厘米2(kg/cm2)=1.0133巴(bar)
抗拉强度
科技名词定义
中文名称：抗拉强度
英文名称：tensile strength
定义1：材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力。

所属学科：电力（一级学科）；热工自动化、电厂化学与金属（二级学科）
定义2：岩体、土体在单向受拉条件下，破坏时的最大拉应力。

所属学科：水利科技（一级学科）；岩石力学、土力学、岩土工程（二级学科）；土力学（水利）（三级学科）
定义3：抵抗土体裂断时的强度。

所属学科：土壤学（一级学科）；土壤物理（二级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
目录
编辑本段抗拉强度的定义及符号表示：
试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/mm2（MPa）。

它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。

计算公式为：σ=Fb/So
式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）；So--试样原始横截面积，mm2。

抗拉强度（Rm）指材料在拉断前承受最大应力值。

万能材料试验机
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!
延伸率
延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。

工程上常将δ≥5%的材料称为塑性材料，如常温静载的低碳钢、铝、铜等；而把δ≤5%的材料称为脆性材料，如常温静载下的铸铁、玻璃、陶瓷等。

延伸率按照测量方式的不同分为定倍数A5、A10和定标距A50、A80、
A100等。

A5是比例试样原始标距与直径的比为5, A10是比例试样原始标距与直径的比为10；A50是非比例试样，原始标距为50mm，A80、A100与之同理。

冷弯性能
指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。

弯曲程度一般用弯曲角度α（外角）或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示，α愈大或d/a 愈小，则材料的冷弯性愈好。

冷弯性能可衡量钢材在常温下冷加工弯曲时产生塑性变形的能力。

其中钢筋的冷弯性能合格标准为：在规定的弯心自经D和冷弯角度α下弯曲后，在弯曲处钢筋应无裂纹、鳞落或断裂现象。

按钢筋技术标准，不同种类钢筋的D和α的取值不同，例如335级月牙纹钢筋的α=180°，当直径不大于25mm时，弯心直径D=3d，当直径d大于25mm弯心直径D=3d。

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
科技名词定义
中文名称：
编辑本段二、屈服强度标准
建设工程上常用的屈服标准有三种：
1、比例极限应力-应变曲线上符合线性关系的最高应力，国际上常采用σp表示，超过σp时即认为材料开始屈服。

2、弹性极限试样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。

国际上通常以Rel表示。

应力超过Rel 时即认为材料开始屈服。

3、屈服强度以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度，符号为Rp0.2。

编辑本段三、影响屈服强度的因素
影响屈服强度的内在因素有：结合键、组织、结构、原子本性。

如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。

从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度，这就是：(1)固溶强化；(2)形变强化；(3)沉淀强化和弥散强化；
(4)晶界和亚晶强化。

沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。

在这几种强化机制中，前三种机制在提高材料强度的同时，也降低了塑性，只有细化晶粒和亚晶，既能提高强度又能增加塑性。

影响屈服强度的外在因素有：温度、应变速率、应力状态。

随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高，尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感，这导致了钢的低温脆化。

应力状态的影响也很重要。

虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标，但应力状态不同，屈服强度值也不同。

我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。

编辑本段四、屈服强度的工程意义
传统的强度设计方法，对塑性材料，以屈服强度为标准，规定许用应力[σ]=σys/n，安全系数n一般取2或更大，对脆性材料，以抗拉强度为标准，规定许用应力[σ]=σb/n，安全系数n一般取6。

需要注意的是，按照传统的强度设计方法，必然会导致片面追求材料的高屈服强度，但是随着材料屈服强度的提高，材料的抗脆断强度在降低，材料的脆断危险性增加了。

屈服强度不仅有直接的使用意义，在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。

例如材料屈服强度增高，对应力腐蚀和氢脆就敏感；材料屈服强度低，冷加工成型性能和焊接性能就好等等。

因此，屈服强度是材料性能中不可缺少的重要指标。