劈裂抗拉经验公式
抗拉强度公式计算
抗拉强度公式计算一、抗拉强度的定义。
抗拉强度(Rm)是材料在拉伸过程中,材料断裂前所能承受的最大应力值。
应力的基本计算公式为:σ=(F)/(A),这里的σ表示应力,F表示力,A表示受力面积。
在抗拉强度计算中,抗拉强度R_m=frac{F_m}{A_0},其中F_m是试样断裂前所承受的最大拉力,A_0是试样的原始横截面积。
二、公式中各参数的确定。
1. 最大拉力F_m的确定。
- 在拉伸试验中,通过拉力试验机等设备逐渐对试样施加拉力,设备会记录拉力随拉伸变形过程的变化曲线(力 - 位移曲线或者力 - 应变曲线)。
曲线上的最大值对应的力就是F_m。
- 例如,在一个简单的金属丝拉伸试验中,拉力试验机的读数不断增加,当金属丝即将断裂时,读数达到最大值,这个最大值就是F_m。
2. 原始横截面积A_0的确定。
- 对于规则形状的试样,如圆形截面的试样,A_0=π r^2(其中r为圆形试样的半径);对于矩形截面的试样,A_0 = b× h(其中b为矩形的宽度,h为矩形的高度)。
- 如果是不规则形状的试样,可以采用一些特殊的测量方法,如通过测量试样的周长等参数来估算横截面积,或者采用排水法等测量体积,再结合试样的长度来计算横截面积。
三、计算实例。
1. 已知一圆形金属试样,其半径r = 5mm,在拉伸试验中,试样断裂前所承受的最大拉力F_m=10000N。
- 首先计算原始横截面积A_0=π r^2=π×(5×10^- 3)^2m^2≈78.5×10^-6m^2。
- 然后根据抗拉强度公式R_m=frac{F_m}{A_0},可得R_m=(10000)/(78.5×10^-6)Pa≈1.27×10^8Pa。
2. 对于矩形试样,设其宽度b = 10mm = 0.01m,高度h=5mm = 0.005m,最大拉力F_m=5000N。
- 计算原始横截面积A_0=b× h = 0.01×0.005 = 5×10^-5m^2。
岩体力学计算题
计算题四、岩石的强度特征(1) 在劈裂法测定岩石单轴抗拉强度的试验中,采用的立方体岩石试件的边长为5cm,一组平行试验得到的破坏荷载分别为16.7、17.2、17.0kN,试求其抗拉强度。
解:由公式σt=2P t/πa2=2×P t×103/3.14×52×10-4=0.255P t(MPa)σt1=0.255×16.7=4.2585σt2=0.255×17.2=4.386σt3=0.255×17.0=4.335则所求抗拉强度:σt==(4.2585+4.386+4.335)/3=4.33MPa。
(2) 在野外用点荷载测定岩石抗拉强度,得到一组数据如下:试计算其抗拉强度。
(K=0.96)解:因为K=0.96,P t、D为上表数据,由公式σt=KI s=KP t/D2代入上述数据依次得:σt=8.3、9.9、10.7、10.1、7.7、8.7、10.4、9.1。
求平均值有σt=9.4MPa。
(3) 试导出倾斜板法抗剪强度试验的计算公式。
解:如上图所示:根据平衡条件有:Σx=0τ-P sinα/A-P f cosα/A=0τ=P (sinα- f cosα)/AΣy=0σ-P cosα-P f sinα=0σ=P (cosα+ f sinα)式中:P为压力机的总垂直力。
σ为作用在试件剪切面上的法向总压力。
τ为作用在试件剪切面上的切向总剪力。
f为压力机整板下面的滚珠的磨擦系数。
α为剪切面与水平面所成的角度。
则倾斜板法抗剪强度试验的计算公式为:σ=P(cosα+ f sinα)/Aτ=P(sinα- f cosα)/A(4) 倾斜板法抗剪强度试验中,已知倾斜板的倾角α分别为30º、40º、50º、和60º,如果试样边长为5cm,据经验估计岩石的力学参数c=15kPa,φ=31º,试估计各级破坏荷载值。
劈裂抗拉强度试验方法
劈裂抗拉强度试验方法
劈裂抗拉强度试验是一种用于评估材料在剪切加载下的抗拉强度的试验方法。
以下是一种常用的劈裂抗拉强度试验方法:
1. 样品准备:根据标准规定的尺寸和几何形状,从被测试材料中制备出合适的样品。
样品应具有平整的表面和均匀的厚度。
2. 试验设备:准备一台劈裂试验机。
该机由一个固定夹具和一个可动夹具组成,可通过控制施加在样品上的剪切力来测量材料的抗拉强度。
3. 装夹样品:将样品放置在试验机的夹具上,确保样品的表面与夹具平行,并且夹紧样品以防止其滑动或旋转。
4. 施加剪切力:逐渐增加夹具之间的剪切力,直到样品发生劈裂为止。
在试验过程中,通过试验机测量并记录施加在样品上的剪切力。
5. 计算抗拉强度:根据试验结果计算样品的劈裂抗拉强度。
抗拉强度可以用剪切力除以样品的横截面积来计算,单位通常是兆帕斯(MPa)。
注意事项:
- 在制备样品时,要确保样品的尺寸符合标准规定,并且样品的表面应平整且没有明显的缺陷。
- 在施加剪切力时,要确保施加的力平稳且均匀,以避免样品在试验过程中发生旋转或错位。
- 在计算抗拉强度时,应注意选择正确的横截面积,并根据标准规定进行单位转换。
混凝土的劈裂抗拉强度
混凝土的劈裂抗拉强度
混凝土是一种脆性材料,在受拉时很小的变形就要开裂,它在断裂前没有残余变形。
图4-12 混凝土劈裂抗拉试验示意图
1-上压板2-下压板3-垫层4-垫条
混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10~1/20,且随着混凝土强度等级的提高,比值降低。
混凝土在工作时一般不依靠其抗拉强度。
但抗拉强度对于抗开裂性有重要意义,在结构设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂能力的重要指标。
有时也用它来间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度等。
混凝土抗拉强度采用立方体劈裂抗拉试验来测定,称为劈裂抗拉强度f ts。
该方法的原理是在试件的两个相对表面的中线上,作用着均匀分布的压力,这样就能够在外力作用的竖向平面内产生均布拉伸应力(图4-12),混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算:
式中f ts——混凝土劈裂抗拉强度,MPa;
P——破坏荷载,N;
A——试件劈裂面面积,mm2。
混凝土轴心抗拉强度f t可按劈裂抗拉强度f ts换算得到,换算系数可由试验确定。
各强度等级的混凝土轴心抗压强度标准值f ck、轴心抗拉强度标准值f tk应按表4-17采用。
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混凝土劈裂抗拉强度换算成弯拉强度公式
文章标题:混凝土劈裂抗拉强度换算成弯拉强度公式之探讨【导语】混凝土工程中,劈裂抗拉强度换算成弯拉强度公式是一个关键的计算问题,对工程结构的设计和安全具有重要意义。
本文将对这一主题进行深入探讨,以帮助读者更好地理解和应用这一公式。
1. 混凝土劈裂抗拉强度与弯拉强度之间的关系混凝土在受拉力作用下容易产生裂缝,而劈裂抗拉强度是衡量混凝土抗裂能力的重要指标。
对于梁、板等受弯构件来说,劈裂抗拉强度能够转化为弯拉强度,这种转化关系对结构的安全性和稳定性至关重要。
2. 换算公式的推导与应用在实际工程中,需要将混凝土的劈裂抗拉强度换算成弯拉强度。
这涉及到一系列复杂的计算和推导,需要考虑混凝土的力学性能、结构受力状态等因素。
一般来说,换算公式可以通过试验数据和统计分析得到,具体的推导过程需要根据具体的设计要求和工程条件进行调整和优化。
3. 个人观点和理解对于混凝土劈裂抗拉强度换算成弯拉强度公式,我个人认为应该注重两个方面的工作:一是加强试验数据的积累和研究,通过丰富的实验数据来完善换算公式;二是加强理论研究和数值模拟,通过理论推导和计算模拟来深化对换算公式的理解和应用。
【总结】本文通过分析混凝土劈裂抗拉强度换算成弯拉强度公式的关键问题,探讨了这一主题的深度和广度,并提出了个人观点和建议。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应用这一重要的计算公式。
(以上内容为虚构,仅供参考。
实际撰写时,请根据具体要求和指定的主题进行调整和编辑。
)混凝土是一种常用的建筑材料,在工程结构中起着重要的作用。
混凝土在受力作用下容易产生裂缝,这就需要计算混凝土的劈裂抗拉强度和将其换算成弯拉强度,以确保结构的安全稳定。
本文将继续对混凝土劈裂抗拉强度换算成弯拉强度公式进行深入探讨,进一步探讨该公式的应用和优化。
1. 劈裂抗拉强度与弯拉强度的关系混凝土的劈裂抗拉强度是其抗裂能力的重要指标,而对于受弯构件来说,劈裂抗拉强度可以转化为弯拉强度,这种转化关系在工程设计和施工中具有重要意义。
岩石抗拉试验劈裂法测试技术的探讨
岩石抗拉试验劈裂法测试技术的探讨作者:李慧爽来源:《华夏地理中文版》2016年第04期摘要:文章主要分析了岩石抗拉试验的具体方法,主要集中阐述了劈裂法测试技术的应用方法和应用过程,希望可以为今后的岩石抗拉试验工作提供参考和借鉴。
关键词:岩石抗拉试验;劈裂法;测试技术在岩石抗拉试验过程中,可以应用的方法有很多,目前比较常用的方法之一就是劈裂法测试技术,采用这种测试技术,可以有效提升岩石抗拉试验的效果,保证试验的准确性和可靠性。
一、岩石的力学特性(一)岩石的受力变形特性岩石在外力作用下产生变形,其变形按性质分为弹性变形和塑性变形,图是岩石典型的完整应力应变曲线。
根据曲率变化,可将岩石变形过程分为四个阶段:1.微裂隙压密阶段。
岩石中原有的裂隙在荷载的作用下逐渐被压密,曲线呈上凹形,曲线斜率随应力增大而逐渐增大,表示微裂隙的变化开始较快,随后逐渐减慢。
A点对应的应力称为压密极限强度。
对于微裂隙发育的岩石,本阶段比较明显,但对于致密岩石而言,很难划出这个阶段。
2.弹性变形阶段。
岩石的微裂隙进一步的闭合,空隙被压缩,原有的裂隙没有新的发展,也没有产生新的裂隙,应力应变基本上成正比关系,曲线近于直线,岩石变形以弹性为主。
B 点对应的应力称为弹性极限强度。
3.裂隙的发展和破坏阶段。
当应力超过弹性极限强度后,岩石中产生新的裂隙,同时已有裂隙继续发展,应变的增加速率超过应力的增加速率,应力应变曲线的斜率逐渐降低,并成曲线关系,体积变形由压缩转变为膨胀。
应力增加,裂隙进一步扩展,岩石局部破损,且破损范围逐渐扩大形成贯穿的破裂面,导致岩石破坏。
C点对应的应力达到最大值,称为峰值强度或单轴极限抗压强度。
4.峰值后阶段。
岩石破坏后,经较大的变形,应力下降到一定程度开始保持常数,D点对应的应力称为残余强度。
岩石的变形性能一般用弹性模量和泊松比两个指标来表示。
弹性模量是在单轴压缩条件下,轴向压应力和轴向应变之比。
弹性模量越大,变形越小,说明岩石抵抗变形的能力越强。
拉伸常用计算公式
拉伸常用计算公式拉伸是指材料在外力作用下发生的变形过程,是材料力学性能的重要指标之一、在拉伸试验中,一般会测量材料的应力和应变,通过应力-应变曲线可以得到不同的力学性能参数。
以下是拉伸中常用的计算公式。
1. 应变(Strain)的计算公式:应变是衡量材料变形程度的指标,一般用公式ε=ΔL/L0来计算。
其中,ε表示应变,ΔL表示引伸量,L0表示原始标距。
2. 应力(Stress)的计算公式:应力是材料单位面积上承受的力,一般用公式σ=F/A来计算。
其中,σ表示应力,F表示力,A表示受力面积。
3. 弹性模量(Young's modulus)的计算公式:弹性模量是衡量材料刚性的指标,一般用公式E=σ/ε来计算。
其中,E表示弹性模量,σ表示应力,ε表示应变。
4. 屈服强度(Yield strength)的计算公式: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,一般用公式σy=Fy/A来计算。
其中,σy表示屈服强度,Fy表示屈服点的力,A表示受力面积。
5. 抗拉强度(Tensile strength)的计算公式:抗拉强度是指材料最大承受拉力的能力,一般用公式σmax = Fma x / A 来计算。
其中,σmax表示抗拉强度,Fmax表示最大拉力,A表示受力面积。
6. 断裂强度(Ultimate strength)的计算公式:断裂强度是指材料在拉伸过程中最大的应力值,一般用公式σu=Fu/A来计算。
其中,σu表示断裂强度,Fu表示断裂点的力,A表示受力面积。
7. 延伸率(Elongation)的计算公式:延伸率是指材料在拉伸过程中断裂前长度增加的百分比,一般用公式δ=(L1-L0)/L0×100%来计算。
其中,δ表示延伸率,L1表示断裂长度,L0表示原始长度。
8. 断面收缩率(Reduction in area)的计算公式:断面收缩率是指材料在拉伸断裂后裂纹断口断面积减小的百分比,一般用公式ψ=(A0-A1)/A0×100%来计算。
抗拉强度
抗拉强度高强度混凝土的抗拉强度分为轴拉强度、劈拉强度和弯折强度三种。
因轴拉试验比较复杂而做的很少;劈拉强度的试件在我国采用立方体,其他国家常采用圆柱体;弯折试验常采用三分点加载的矩形截面简支梁,梁的尺寸为150mm*150mm,跨度为梁的3倍,其他国家也用102mm*102mm矩形截面的梁,弯折强度与截面尺寸和养护条件的关系很大。
高强混凝土的抗拉强度随抗压强度的颐高而提高,但它们的比值却随抗压强度的提高而降低,但三种抗拉强度之间的比值关系却与混凝土强度没有明显的关系。
下面我们给出三种抗拉强度的经验公式,以供读者参考1)劈拉强度中国建筑科学研究院给出的高强度混凝土劈拉强度f(t,s)的经验公式f(t,s)=0.3f(cu)^(2/3);欧洲规范ceb-fip建议的高强度混凝土劈拉强度的经验公式f(t,s)=0.3(f1)(c)^(2/3);美国aci高强度混凝土委员会建议的高强度混凝土劈拉强度的经验公式;f(t,s)=0.6(f1c)^(1/2);混凝土碳化的研究影响结构耐久性的因素很多,其中混凝土碳化是一个重要的因素。
通常情况下,早期混凝土具有很高的碱性,其ph值一般大于12.5,在这样高的碱性环境中埋置的钢筋容易发生钝化作用,使得钢筋表面产生一层钝化膜,能够阻止混凝土中钢筋的锈蚀。
但当有二氧化碳和水汽从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时,和混凝土中的碱性物质中和,会导致混凝土的ph值降低。
当混凝土完全碳化后,就出现ph由此可见,分析混凝土的碳化规律,研究由碳化引起的混凝土化学成分的变化以及混凝土内部碳化的状态,对于混凝土结构的耐久性研究具有重要意义。
1)混凝土碳化机理混凝土的基本组成是水泥、水、砂和石子,其中的水泥与水发生水化反应,生成的水化物自身具有强度(称为水泥石),同时将散粒状砂和石子粘结起来,成为一个坚硬的整体。
在混凝土的硬化过程中,约占水泥用量的三分之一将生成氢氧化钙[ca(oh)2],此氢氧化钙在硬化水泥浆体中结晶,或者在其空隙中以饱和水溶液的形式存在。
常用材料力学试验计算公式及单位介绍
常用材料力学试验计算公式及单位介绍常用材料力学试验计算公式及单位介绍最大荷重N 公式=Fp 【最大荷重Fp】最大荷重时位全程移数据,最大荷重位移mm 公式=Dp 【最大荷重位移Dp】最大荷重时全程位移延伸率,最大荷重延伸率% 公式=Dp//Lg*100 【最大荷重位移Dp 除以标距Lg 乘以100】最大荷重时 2 点延伸计的数据,最大荷重延伸mm 公式=Ep 【最大荷重时 2 点延伸计的数据Ep)注明:在电路板接有2点延伸计的情况下】最大荷重时2点延伸计延伸率,最大荷重2点延伸率% 公式= Ep /Lg*100 【最大荷重时2点延伸计的数据Ep除以标距Lg乘以100)注明:在电路板接有2点延伸计的情况下】断裂荷重N 公式=Fb 【断裂荷重Fb】断裂强度Mpa 公式=Fb/A 【断裂荷重Fb 除以截面积A】断裂时全程位移数据,断点位移mm 公式= Db 【断裂时全程位移数据Db】断裂时全程位移延伸率,断裂延伸率计算方法1,伸长率% 公式1= Db /Lg*100 【断裂时全程位移数据Db除以标距Lg乘以100】断裂时全程位移延伸率,断裂延伸率计算方法2,伸长率% 公式2= Le/Lg*100 【伸长量Le除以标距Lg乘以100,伸长量Le是自动抓取的使用2点延伸计的时候Le抓取的是断裂时2点延伸计的数据,不使用2点延伸计的时候Le抓取的是断裂时全程位移的数据】断裂时2点延伸计的数据,断裂2点延伸mm公式=Exb【(断裂时2点延伸计的数据Exb)注明:在电路板接有2点延伸计的情况下】断裂时2点延伸率,断裂延伸率计算方法1,伸长率% 公式1= Exb /Lg*100 【断裂时2点延伸计的数据Exb除以标距Lg乘以100)注明:在电路板接有2点延伸计的情况下】断裂时2 点延伸率,断裂延伸率算方法2,伸长率% 公式2=Le/Lg*100 【伸长量Le 除以标距Lg 乘以100,伸长量Le是自动抓取的使用2点延伸计的时候Le抓取的是断裂时2点延伸计的数据,不使用2点延伸计的时候Le抓取的是断裂时全程位移的数据】抗拉强度,抗压强度,剥离强度,剪切强度Mpa公式=Fp/A 【最大荷重Fp除以截面积A】撕裂强度N/mm公式=Fp/T 【最大荷重Fp除以试样厚度T】扯断强度N/mm 公式=Fp/W 【最大荷重Fp 除以试样宽度W】拉伸模量,压缩模量,弹性模量,杨氏模量Mpa公式=EI*Lg/A 【弹性系数EI乘以标距Lg除以截面积A。
混凝土的劈裂抗拉强度
混凝土的劈裂抗拉强度
混凝土是一种脆性材料,在受拉时很小的变形就要开裂,它在断裂前没有残余变形。
图4-12 混凝土劈裂抗拉试验示意图
1-上压板2-下压板3-垫层4-垫条
混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10~1/20,且随着混凝土强度等级的提高,比值降低。
混凝土在工作时一般不依靠其抗拉强度。
但抗拉强度对于抗开裂性有重要意义,在结构设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂能力的重要指标。
有时也用它来间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度等。
混凝土抗拉强度采用立方体劈裂抗拉试验来测定,称为劈裂抗拉强度f ts。
该方法的原理是在试件的两个相对表面的中线上,作用着均匀分布的压力,这样就能够在外力作用的竖向平面内产生均布拉伸应力(图4-12),混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算:
式中f ts——混凝土劈裂抗拉强度,MPa;
P——破坏荷载,N;。
混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度换算关系_概述及解释说明
混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度换算关系概述及解释说明引言部分的内容如下:1.1 概述混凝土作为一种常用的建筑材料,其强度是评估结构安全性和设计合理性的重要指标之一。
在混凝土工程中,抗拉强度和抗压强度是两个关键参数,它们直接影响着结构的承载能力和耐久性。
本文将重点探讨混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度之间的换算关系。
1.2 文章结构本文包含以下几个主要部分:引言、混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度换算关系、解释说明劈裂抗拉强度与抗压强度的换算关系、结果与讨论、结论。
在介绍完整篇文章的大纲后,我们将详细讨论每一部分的内容。
1.3 目的本文旨在研究和解释劈裂抗拉强度与抗压强度之间的换算关系,并探索其实际应用和工程案例。
通过对影响劈裂抗拉强度和抗压强度的因素进行分析,并建立经验公式和理论模型,我们期望能够提供一种准确可靠的换算方法,以便在混凝土结构设计和施工中更好地应用。
以上是对“1. 引言”部分的详细清晰撰写。
2. 混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度换算关系2.1 劈裂抗拉强度和抗压强度的定义混凝土是一种广泛应用于工程建筑中的材料,其力学性能对结构的安全性和承载能力至关重要。
在设计和分析混凝土结构时,常常需要考虑到其劈裂抗拉强度和抗压强度之间的换算关系。
劈裂抗拉强度指的是混凝土在受到拉力作用下出现裂缝前所能承受的最大应力。
而抗压强度则是指混凝土能够承受的最大压缩应力。
2.2 理论推导和计算方法劈裂抗拉强度与抗压强度之间存在着密切的关联,在很多情况下可以通过一定的换算关系进行计算和估算。
根据研究者对混凝土材料性质以及结构特点的认识,已经提出了不同的理论推导和计算方法。
其中一种较为常见且应用广泛的方法是使用极限平衡原理,并考虑劈裂后混凝土的应力分布特征。
通过建立劈裂混凝土截面的受力平衡方程,再根据统计学原理和试验数据进行相关参数的确定,可以得到劈裂抗拉强度与抗压强度之间的换算关系。
此外,还有一些基于斯塔文斯基(Strainski)定律或其他经验公式的简化方法可供选择。
巴西圆盘劈裂试验中拉伸模量的解析算法
3.5 3.0 2.5
τ xy
2 P ⎛ sin θ1 cos 2 θ1 sin θ 2 cos 2 θ 2 ⎞ = − ⎜ ⎟ r1 r2 πL ⎝ ⎠
σx(x)/σ0 σy(x)/σ0
在线载荷 P(加载力 )的作用下,圆盘中心点 o
σx(x)/σ0 或σy(x)/σ0
处,有 r1= r2= 0.5D,θ1 = θ2 = 0° ,根据式(2)和(3), 可以得到沿试样垂直向直径平面内的水平拉应力为 2P σx = − (5) πDL 水平向直径平面内的压应力为 6P σy = πDL
~11]
4
P
1—“V”型凹槽;2—垫板;3—岩石试样;4—钢质压条 (a) 岩石试样加载示意图 y P θ1 r1
T(x,y) o r2 θ2 x
。该方法有试验原理和操作上的简化
和便利。需要注意的是,有限长度的电阻片所反映 的应变要小于圆盘中心处的真实应变,电阻片不能 大于圆盘直径的 1/10[12];而且在黏贴过程中如何保 证应变片正好贴在试样受拉区域的中心并且和受拉 方向完全垂直,也不容易做到,因此所得结果的精 确性有时难以得到保证。 实际上在试验过程中,加载力、加载方向位移 和试样中心垂直加载方向的位移是最方便得到的 3 个力学参数。而且通过经典的圆盘对心受力的理论 分析,试样中心垂直加载方向上各点的应变值都可 以得到。因此,如果能够建立起试样中心垂直加载 方向上各点的应变值和总位移变形量之间的关系 式,那么问题就迎刃而解,很容易得到试样劈裂受 拉破坏的拉伸模量。 基于上述思想,本文利用微积分的原理推导了 岩石拉伸模量和试样中心垂直加载方向上总位移变
第 29 卷 第 5 期 2010 年 5 月
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
指材料在拉断前承受最大应力值换算抗拉强度
指材料在拉断前承受最大应力值换算抗拉强度指材料的抗拉强度是衡量材料抵御拉伸力量的能力。
在工程领域中,了解材料的抗拉强度对于设计和选择合适的材料至关重要。
本文将讨论指材料在拉断前承受的最大应力值,并介绍如何换算成抗拉强度。
材料的抗拉强度是指在拉伸试验中,材料能够承受的最大应力值。
在拉伸试验中,一块材料被固定住,然后施加一个拉伸力量,直到材料发生断裂为止。
断裂之前的最大应力值即为抗拉强度。
抗拉强度通常以标准单位帕斯卡(Pa)表示。
为了更好地理解抗拉强度的概念,我们可以通过一个例子来说明。
假设有一根长度为1米的钢材,需要用来悬挂负重。
如果材料的抗拉强度为100兆帕(MPa),则意味着这根钢材在负载下最多可以承受100兆帕的应力。
如果悬挂的负重超过了100兆帕,钢材很可能会发生断裂。
当我们需要将一个应力值转换为抗拉强度时,可以使用下面的公式:抗拉强度 = 最大应力值 / 材料的断裂面积在这个公式中,最大应力值是指材料在断裂之前承受的最大应力值,断裂面积是指材料横截面上的有效面积。
为了更好地说明这个公式,我们再次使用钢材的例子。
假设一块钢材的断裂面积为10平方厘米,当钢材承受的应力值达到100兆帕时,可以使用上述公式计算抗拉强度:抗拉强度 = 100兆帕 / 10平方厘米通过计算,我们得到这块钢材的抗拉强度为10兆帕。
需要注意的是,抗拉强度是一个相对值,不同材料具有不同的抗拉强度。
例如,钢材的抗拉强度通常高于木材或塑料。
因此,在设计和选择材料时,需要考虑预期应力和所需的抗拉强度。
此外,抗拉强度还与材料的其他特性密切相关,如延展性和弹性模量。
延展性指的是材料在拉伸过程中的变形能力,而弹性模量是材料在受力后恢复原状的能力。
这些特性对材料的应用和性能至关重要。
总之,指材料在拉断前承受的最大应力值是衡量材料抗拉能力的一个重要指标,也是工程和材料选择中需要考虑的因素。
通过合适的公式和计算,可以将最大应力值换算成抗拉强度,并与其他材料进行比较。
拉伸常用计算公式
常用计算公式:1、钢板拉伸:原始截面积=长×宽原始标距=原始截面积的根号×5.65 L0=K S0k为5.65 S0为原始截面积断后标距-原始标距断后伸长率= ×100%原始标距原始截面积—断后截面积断面收缩率= ×100%原始截面积Z=[(A0—A1)/A0]100%2、圆材拉伸:2原始截面积= 4(=3.1416 D=直径)标距算法同钢板3、光圆钢筋和带肋钢筋的截面积以公称直径为准,标距=5×钢筋的直径。
断后伸长同钢板算法。
4、屈服力=屈服强度×原始截面积最大拉力=抗拉强度×原始截面积抗拉强度=最大拉力÷原始截面积屈服强度=屈服力÷原始截面积5、钢管整体拉伸:原始截面积=(钢管外径—壁厚)×壁厚×(=3.1416)标距与断后伸长率算法同钢板一样。
6、抗滑移系数公式:N V=截荷KNP1=预拉力平均值之和nf=2预拉力(KN)预拉力之和滑移荷载Nv(KN) 第一组171.4 342.8 425第二组172.5 345 428第三组171.5 343 4247、螺栓扭矩系数计算公式:K=P ·dT=施工扭矩值(机上实测) P=预拉力 d=螺栓直径已测得K 值(扭矩系数)但不知T 值是多少?可用下列公式算出:T=k*p*d T 为在机上做出实际施拧扭矩。
K 为扭矩系数,P 为螺栓平均预拉力。
D 为螺栓的公称直径。
8、螺栓标准偏差公式:K i =扭矩系数 K 2=扭矩系数平均值 用每一组的扭矩系数减去平均扭矩系数值再开平方,八组相加之和,再除于7。
再开根号就是标准偏差。
例:随机从施工现场抽取8 套进行扭矩系数复验,经检测: 螺栓直径为22螺栓预拉力分别为:186kN ,179kN ,192kN ,179kN ,200kN ,205kN ,195kN ,188kN ; 相应的扭矩分别为:530N ·m ,520N ·m ,560N ·m ,550N ·m ,589N ·m ,620N ·m , 626N ·m ,559N ·mK=T/(P*D) T —旋拧扭矩 P —螺栓预拉力 D —螺栓直径(第一步先算K 值,如186*22=409221()1nii K K n σ=-=-∑再用530/4092=0.129,共算出8组的K 值,再算出这8组的平均K 值,第二步用每组的K 值减去平均K 值,得出的数求出它的平方,第三步把8组平方数相加之和,除于7再开根号。
水泥混凝土抗压、抗折、劈裂抗拉强度试验
实验十九水泥混凝土抗压、抗折、劈裂抗拉强度试验一、试验目的1、测定砼抗压强度确定砼的强度等级,评定砼质量。
2、测定砼抗折强度评定道路砼施工质量,同时它是水泥砼路面设计的重要指标。
3、劈裂法测定砼抗拉强度,了解砼抗拉性能。
二、仪器设备万能试验机,劈裂钢垫条,三合板垫层(或纤维板垫层)。
三、试验步骤(一) 抗压强度试验1、从养护室取出试件,先检查其尺寸及形状,相对两面应平行,表面倾斜偏差不得超过0.5mm.量出棱边长度,精确至1mm。
试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。
试件如有蜂窝缺陷,应在试验前三天用浓水泥浆填补平整,并在报告中说明。
在破型前,保持试件原有湿度,在试验时擦干试件。
2、以成型时侧面为上下受压面,将试件放在球座上,球座置于压力机中心,几何对中侧面受载。
3、加荷:砼强度等级小于C30的混凝土取0.3~0.5MP a/s的加荷速度;强度等级不低于C30时则取0。
5~0.8MP a/s的加荷速度,当试件接近破坏而开始迅速变形时,应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记下破坏极限荷载。
(二) 抗折(抗弯拉)强度试验1、从养护室取出并检查试件,如试件中部1/3长度内有蜂窝,该试件应立即作废。
2、在试件中部量出其宽度和高度,精确至1mm。
3、安放试件,支点距试件端部各50m,侧面受载。
4、加荷:加载方式为三分点双点加荷,加荷速度为0.5-0.7MP a/s,直至试件破坏,记下破坏极限荷载。
(三) 劈裂抗拉强度试验1、从养护室取出并检查试件。
2、量测试件尺寸,精确至1mm。
3、安放试件,几何对中,放妥垫层垫条,其方向与试件成型时顶面垂直。
4、加荷:砼强度等级低于C30时,以0。
02—0.05 MP a/s的速度连续而均匀地加荷,当砼强度等级不低于C30时,以0。
05-0.08 MP a/s的速度加荷,直至试件破坏,记下破坏极限荷载,准确至0.01KN.四、结果整理1、混凝土立方体抗压强度R按下式计算,精确至0。
抗拉强度计算公式
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。
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/ (MPa)。
它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
抗拉强度(Rm)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:N/ (单位面积承受的公斤力)扩展资料:抗拉强度的实际意义1)σb标志韧性金属材料的实际承载能力,但这种承载能力仅限于光滑试样单向拉伸的受载条件,而且韧性材料的σb不能作为设计参数,因为σb对应的应变远非实际使用中所要达到的。
如果材料承受复杂的应力状态,则σb就不代表材料的实际有用强度。
由于σb代表实际机件在静拉伸条件下的最大承载能力,且σb易于测定,重现性好,所以是工程上金属材料的重要力学性能标志之一,广泛用作产品规格说明或质量控制指标。
2)对脆性金属材料而言,一旦拉伸力达到最大值,材料便迅速断裂了,所以σb 就是脆性材料的断裂强度,用于产品设计,其许用应力便以σb为判据。
3)σ的高低取决于屈服强度和应变硬化指数。
在屈服强度一定时,应变硬化指数越大,σb也越高。
4)抗拉强度σb与布氏硬度HBW、疲劳极限之间有一定的经验关系。