什么是屈服强度和抗拉强度(知识参考)
什么是钢管的抗拉强度和屈服强度?
什么是钢管的抗拉强度和屈服强度?每种材质都⽤对应的化学成分和机械性能。
⽽机械性能有⼏个常⽤的“指标”,正是钢管这些具体的“指标”数值,构成了在⽆缝钢管,直缝钢管这些产品材质的性能,⽤途。
我重新整理了⼀下这些钢管机械性能的基础语的解释,希望对⼤家有帮助。
第⼀抗拉强度(σb):试样在拉伸过程中,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(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。
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。
第⼆屈服点(σs):具有屈服现象的⾦属材料,试样在拉伸过程中⼒不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应⼒,称屈服点。
若⼒发⽣下降时,则应区分上、下屈服点。
屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
上屈服点(σsu):试样发⽣屈服⽽⼒⾸次下降前的最⼤应⼒;下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最⼩应⼒。
式中:Fs--试样拉伸过程中屈服⼒(恒定),N(⽜顿)So--试样原始横截⾯积,mm2。
第三断后伸长率:(σ)在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分⽐,称为伸长率。
以σ表⽰,单位为%。
式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。
第四断⾯收缩率:(ψ)在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截⾯积的最⼤缩减量与原始横截⾯积的百分⽐,称为断⾯收缩率。
以ψ表⽰,单位为%。
式中:S0--试样原始横截⾯积,mm2; S1--试样拉断后缩径处的最少横截⾯积,mm2。
第五硬度指标:⾦属材料抵抗硬的物体压陷表⾯的能⼒,称为硬度。
根据试验⽅法和适⽤范围不同,硬度⼜可分为布⽒硬度、洛⽒硬度、维⽒硬度、肖⽒硬度、显微硬度和⾼温硬度等。
对于管材⼀般常⽤的有布⽒、洛⽒、维⽒硬度三种。
屈服强度和拉伸强度
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。
金属屈服强度、抗拉强度、硬度知识
金属屈服强度、抗拉强度、硬度知识钢材机械性能介绍1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个支持角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
金属屈服强度、抗拉强度、硬度知识
金属屈服强度、抗拉强度、硬度知识钢材机械性能介绍1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个支持角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
抗拉屈服强度和抗拉极限强度
抗拉屈服强度和抗拉极限强度一、前言在材料力学的研究中,抗拉屈服强度和抗拉极限强度是两个重要的指标。
它们分别代表了材料在受力过程中的不同阶段,具有不同的意义和应用场景。
本文将详细介绍抗拉屈服强度和抗拉极限强度的定义、测量方法以及相关应用。
二、什么是抗拉屈服强度?1. 定义抗拉屈服强度(Tensile Yield Strength)是指材料在受到正向拉伸力作用下,开始发生塑性变形的最大应力值。
也就是说,在这个应力值下,材料开始出现塑性变形,并且随着应力的增加,塑性变形会逐渐加剧。
2. 测量方法测量抗拉屈服强度需要进行拉伸试验。
具体步骤如下:(1)将试样固定在万能试验机上,并夹紧两端。
(2)逐渐施加正向拉伸力,使试样发生塑性变形。
(3)记录下试样受到最大载荷时的应力值,并计算出对应的应变值。
(4)根据计算公式得出抗拉屈服强度。
3. 应用抗拉屈服强度是材料的一个重要指标,它可以用来描述材料的初始强度和韧性。
在工程实践中,抗拉屈服强度通常被用来评估材料的可靠性和安全性。
例如,在设计建筑结构或机械零件时,需要考虑到材料在受力过程中的变形和破坏情况,因此需要对材料的抗拉屈服强度进行评估。
三、什么是抗拉极限强度?1. 定义抗拉极限强度(Tensile Ultimate Strength)是指材料在受到正向拉伸力作用下,最大承载能力所对应的应力值。
也就是说,在这个应力值下,材料将会发生破坏。
2. 测量方法测量抗拉极限强度同样需要进行拉伸试验。
具体步骤如下:(1)将试样固定在万能试验机上,并夹紧两端。
(2)逐渐施加正向拉伸力,直到试样发生破坏为止。
(3)记录下试样受到最大载荷时的应力值,并计算出对应的应变值。
(4)根据计算公式得出抗拉极限强度。
3. 应用抗拉极限强度是材料的一个重要指标,它可以用来描述材料的最大承载能力。
在工程实践中,抗拉极限强度通常被用来评估材料的耐久性和极限承载能力。
例如,在设计飞机、汽车或船舶等大型交通工具时,需要考虑到材料在长期使用过程中的疲劳和破坏情况,因此需要对材料的抗拉极限强度进行评估。
金属屈服强度、抗拉强度、硬度知识
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个支持角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
3.抗拉强度(σb)
材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)
材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
以120kg以内的载荷和支持角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)
设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)
2.屈服强度(σ0.2)
有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
5.屈强比(σs/σb)
钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
金属屈服强度、抗拉强度、硬度知识
有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
3.抗拉强度(σb)
材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
⑵洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个支持角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
6.硬度
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
⑶维氏硬度(HV)
以120kg以内的载荷和支持角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)
钢筋的抗拉强度和屈服强度
钢筋的抗拉强度和屈服强度
钢筋是建筑工程中常用的一种材料,其重要性不言而喻。
在实际
应用中,我们需要了解钢筋的抗拉强度和屈服强度,以便为工程设计
和施工提供指导。
抗拉强度是钢筋在拉伸状态下承受的最大荷载,通常表示为
“σt”。
钢筋的抗拉强度直接关系到它的使用寿命,也是衡量钢筋品
质的重要指标之一。
一般来说,钢筋的抗拉强度与钢材种类、冷作程度、规格型号等因素相关。
屈服强度是钢筋在拉伸过程中开始发生塑性变形的荷载,通常表
示为“σy”。
屈服强度是作为钢筋在设计过程中的标准,指示着钢筋
承受荷载的能力,也决定着使用的工作状态。
在低应力状态下使用钢筋,必须保证其屈服强度高于预期荷载,确保结构的安全性和可靠性。
钢筋的抗拉强度和屈服强度是相互关联的,通常都会在同一标准
中进行规定。
国家标准规定的钢筋抗拉强度不得小于540MPa,而屈服
强度则不得小于335MPa。
此外,工程所用的钢筋要符合相关的标准,
且从信誉良好的生产厂家采购。
在实际应用中,钢筋的抗拉强度和屈服强度有时会遇到一些问题。
比如,钢筋使用过程中常常会受到外部因素的影响,如腐蚀、过载等,这些都可能导致钢筋的疲劳和损伤,降低其强度。
因此,对于钢筋的
使用和维护应做好相关检测和维护工作,及时修复和更换受损钢筋,
确保工程的安全。
综上所述,钢筋的抗拉强度和屈服强度对于建筑工程具有至关重要的作用。
在选用和使用钢筋时,一定要遵循相关标准和规范,确保钢筋品质、使用领域的准确选择以及结构的安全性和可靠性。
抗拉强度和屈服强度
抗拉强度和屈服强度
抗拉强度和屈服强度是机械强度测试中使用最广泛的两个参量。
抗拉强度表示材料在
应力作用下能够抵抗外部力的能力,以兆帕(MPa)计算。
而屈服强度则是指材料在受力
作用后,仍能够抵抗外部力的强度,也以兆帕(MPa)面板来衡量。
抗拉强度与屈服强度是相关联但有区别的参量,前者提供材料承载能力的指标,而后
者则体现了材料的韧性,可以反映材料的延展性。
抗拉强度是由机械拉伸实验获得的参数,它表示了材料在拉伸过程中,外力作用下不
会发生断裂及损伤的能力大小。
一般情况下,塑料材料的抗拉强度约为十几兆帕(MPa),金属的抗拉强度则会更高一些,可达几百兆帕(MPa)甚至几千兆帕(MPa)。
而屈服强度指标则反映材料在受力作用下,仍能够抵抗外部力的强度。
当外力大于屈
服强度时,塑性变形就会发生,而且变形后会永久性地发生变形,从而实现材料弹性限度
的降低。
由于抗拉强度和屈服强度的差异特性,它们在机械强度测试中具有不同的应用,塑料
材料抗拉强度能够指导设备使用期间的承载性能,而屈服强度则可以反映材料的延展性指标。
因此,在各种工程领域,使用抗拉强度和屈服强度均是十分重要的误差控制参量,他
们能够深入阐发材料的强度,进而推动材料性能的改善。
抗拉强度和屈服强度
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是屈服的临界应力值。
(1)对于屈服现象明显的材料,屈服强度就是在在();(2)对于屈服现象不明显的材料,与应力-应变的直线关系的达到规定值(通常为%的永久形变)时的应力。
通常用作固体材料力学机械性能的评价指标,是材料的实际使用极限。
因为材料屈服后产生,增大,使材料失去了原有功能。
当应力超过后,增加较快,此时除了产生外,还产生部分。
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。
屈服强度和抗拉强度的区别和符号
屈服强度和抗拉强度的区别和符号屈服强度和抗拉强度是材料力学性能的两个指标,用来衡量材料的机械性能。
下面将详细介绍屈服强度和抗拉强度的区别和符号。
1.屈服强度(yield strength):屈服强度是指材料在受到外力作用时,开始出现塑性变形的应力值。
当材料受到外部应力而产生塑性变形时,原子与原子之间的结构发生改变,使材料的形状发生变化。
当外部应力达到一定值时,材料开始发生塑性变形,此时的应力即为屈服强度。
屈服强度取决于材料的内部结构、晶界、缺陷等因素。
屈服强度用符号Fy表示,单位是通常是兆帕(MPa)。
2.抗拉强度(tensile strength):抗拉强度是指材料在受到拉伸作用时承受的最大力的大小。
当材料被外力拉伸时,材料内部原子间的键结构被拉伸破坏,材料会逐渐发生塑性变形,最终达到破坏状态。
抗拉强度是衡量材料抵抗拉伸破坏能力的指标。
抗拉强度用符号Fu表示,单位是兆帕(MPa)。
3.区别:-测试方法不同:屈服强度通常通过拉伸试验确定,试样在拉伸过程中测量载荷和伸长量,根据加载和卸载曲线的特点可以确定屈服强度。
而抗拉强度是材料在拉伸过程中的最大载荷值。
-物理意义不同:屈服强度是材料开始产生可见塑性变形的应力值,表示材料开始变形的能力。
而抗拉强度则表示材料抵抗拉伸破坏的能力,是材料的强度极限值。
-数值大小不同:在同一材料中,通常屈服强度小于抗拉强度,屈服强度是材料在拉伸前开始变形的能力,抗拉强度则是材料最大承受载荷的能力。
在实际应用中,屈服强度和抗拉强度都是重要的性能参数。
在设计中,常常会根据材料的应用要求来选择合适的屈服强度和抗拉强度的数值,以确保材料在受到外力作用时能够承受应力而不发生破坏。
什么是屈服强度和抗拉强度
什么是屈服强度和抗拉强度Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT什么是屈服强度和抗拉强度要说这两个概念,先从材料是如何被破坏的说起。
任何材料在受到不断增大或者持续恒定或者持续交变的外力作用下,最终会超过某个极限而被破坏。
对材料造成破坏的外力种类很多,比如拉力、压力、剪切力、扭力等。
屈服强度和抗拉强度这两个强度,仅仅是针对拉力而言。
这两个强度是通过拉伸试验得出的,是通过拉力试验机(一般是万能试验机,可以进行各种拉和压以及弯曲的试验),用规定的恒定的加荷速率(就是单位时间内拉力的增加量),对材料进行持续拉伸,直到断裂或达到规定的破坏程度(比如有些对接焊缝强度试验可以不拉断),这个造成材料最终破坏的力,就是该材料的抗拉极限载荷。
抗拉极限载荷是一个力的表述,单位为牛顿(N),因为牛顿是一个很小的单位,所以,大部分情况下用千牛(KN)的比较多。
因为各种材料大小不一,所以抗拉极限载荷很难评判材料的强度。
所以,用抗拉极限载荷除以实验材料的截面积,就得到单位面积的抗拉极限载荷。
单位面积上受的力,这是一个强度的表述,单位是(Pa),同样,帕斯卡是一个极小的单位,一般都用兆帕(MPa)来表述。
所以,抗拉极限载荷与实验材料的截面积之比,就是抗拉强度。
抗拉强度是材料单位面积上所能承受外力作用的极限。
超过这个极限,材料将被解离性破坏。
那什么是屈服强度呢屈服强度仅针对具有弹性材料而言,无弹性的材料没有屈服强度。
比如各类、塑料、橡胶等等,都有弹性,都有屈服强度。
而玻璃、陶瓷、砖石等等,一般没有弹性,这类材料就算有弹性,也微乎其微,所以,没有屈服强度一说。
弹性材料在受到恒定持续增大的外力作用下,直到断裂。
究竟发生了怎样的变化呢首先,材料在外力作用下,发生弹性形变,遵循胡克定律。
什么叫弹性形变呢就是外力消除,材料会恢复原来的尺寸和形状。
当外力继续增大,到一定的数值之后,材料会进入塑性形变期。
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。
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是屈服的临界应力值。
(1)对于屈服现象明显的材料,屈服强度就是在在();(2)对于屈服现象不明显的材料,与应力-应变的直线关系的达到规定值(通常为%的永久形变)时的应力。
通常用作固体材料力学机械性能的评价指标,是材料的实际使用极限。
因为材料屈服后产生,增大,使材料失去了原有功能。
当应力超过后,增加较快,此时除了产生外,还产生部分。
机械常识-金属屈服强度、抗拉强度、硬度知识
机械常识-金属屈服强度、抗拉强度、硬度知识(2011-8-9 15:17:44)机械常识--金属屈服强度、抗拉强度、硬度知识钢材机械性能介绍1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
抗拉强度与屈服强度的区别
抗拉强度与屈服强度的区别
抗拉强度和屈服强度是两种不同的材料力学性质,它们在材料的使用和设计中起着重要的作用。
抗拉强度是指材料在受到拉力作用下最大能承受的拉力,屈服强度则是指材料在受到拉力作用下开始发生塑性变形的最大拉力。
换言之,抗拉强度是材料所能承受的最大力量,而屈服强度则是材料开始变形的力量。
因此,抗拉强度是一个材料的极限强度,屈服强度则是材料开始变形的强度。
在实际应用中,抗拉强度和屈服强度的区别很重要。
例如,当设计和制造机械或结构时,需要考虑材料的强度和稳定性。
如果只考虑抗拉强度,可能会导致材料在受到拉力作用下破裂或失效。
而如果只考虑屈服强度,则可能会导致材料在使用过程中塑性变形,从而影响机器或结构的性能和稳定性。
因此,为了确保材料的可靠性和稳定性,在设计和制造过程中需要考虑抗拉强度和屈服强度这两个参数。
当选择材料时,需要考虑材料的抗拉强度和屈服强度是否满足使用要求。
在设计结构时,需要考虑结构所承受的最大力量和变形程度,以确保结构的稳定性和安全性。
总之,抗拉强度和屈服强度是两个不可或缺的材料力学性质,对于材料的使用和设计都有着重要的影响。
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材料的抗拉强度和屈服强度
材料的抗拉强度和屈服强度抗拉强度和屈服强度是材料力学性能中非常重要的两个参数。
在工程中,这两个参数往往会直接影响材料的使用寿命和安全性。
本文将分别从抗拉强度和屈服强度两个方面进行详细介绍。
1. 抗拉强度抗拉强度指的是材料在拉伸过程中可以承受的最大拉力,也就是材料在拉伸过程中断裂前所能承受的最大应力。
抗拉强度是材料力学性能的重要指标之一,通常用σt表示。
抗拉强度的高低取决于材料本身的性质,例如化学成分、晶体结构、加工方法等因素。
不同材料的抗拉强度差异很大。
一般来说,金属材料的抗拉强度较高,例如钢材的抗拉强度可以达到400MPa以上;而非金属材料的抗拉强度较低,例如混凝土的抗拉强度只有几十MPa。
在工程中,抗拉强度是非常重要的指标,因为它可以直接反映材料的承载能力和破坏强度。
2. 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时所承受的应力值,也就是材料开始产生塑性变形的临界应力值。
屈服强度通常用σy表示,它是一种材料的力学性能指标,也是材料设计和制造中非常重要的参数之一。
不同材料的屈服强度也差异很大。
金属材料的屈服强度一般较高,例如普通碳素钢的屈服强度可以达到250MPa左右;而非金属材料的屈服强度较低,例如混凝土的屈服强度只有几十MPa。
相比于抗拉强度,屈服强度更能反映材料的变形性能和韧性。
在工程中,屈服强度是非常重要的参数,因为它可以直接影响材料的塑性变形能力和耐久性。
抗拉强度和屈服强度是材料力学性能中非常重要的两个参数。
抗拉强度直接影响材料的承载能力和破坏强度;而屈服强度则更能反映材料的变形性能和韧性。
在工程应用中,我们需要根据具体的情况选择合适的材料,并针对其抗拉强度和屈服强度进行合理的设计和制造,以确保工程的安全性和稳定性。
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是材料屈服的临界应力值。
(1)对于屈服现象明显的材料,屈服强度就是在屈服点在应力(屈服值);(2)对于屈服现象不明显的材料,与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值(通常为%的永久形变)时的应力。
通常用作固体材料力学机械性能的评价指标,是材料的实际使用极限。
因为材料屈服后产生颈缩,应变增大,使材料失去了原有功能。
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。
抗拉强度和屈服强度
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是材料屈服的临界应力值。
(1)对于屈服现象明显的材料,屈服强度就是在屈服点在应力(屈服值);(2)对于屈服现象不明显的材料,与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值(通常为0.2%的永久形变)时的应力。
通常用作固体材料力学机械性能的评价指标,是材料的实际使用极限。
因为材料屈服后产生颈缩,应变增大,使材料失去了原有功能。
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。
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什么是屈服强度和抗拉强度
要说这两个概念,先从材料是如何被破坏的说起。
任何材料在受到不断增大或者持续恒定或者持续交变的外力作用下,最终会超过某个极限而被破坏。
对材料造成破坏的外力种类很多,比如拉力、压力、剪切力、扭力等。
屈服强度和抗拉强度这两个强度,仅仅是针对拉力而言。
这两个强度是通过拉伸试验得出的,是通过拉力试验机(一般是万能试验机,可以进行各种拉和压以及弯曲的试验),用规定的恒定的加荷速率(就是单位时间内拉力的增加量),对材料进行持续拉伸,直到断裂或达到规定的破坏程度(比如有些对接焊缝强度试验可以不拉断),这个造成材料最终破坏的力,就是该材料的抗拉极限载荷。
抗拉极限载荷是一个力的表述,单位为牛顿(N),因为牛顿是一个很小的单位,所以,大部分情况下用千牛(KN)的比较多。
因为各种材料大小不一,所以抗拉极限载荷很难评判材料的强度。
所以,用抗拉极限载荷除以实验材料的截面积,就得到单位面积的抗拉极限载荷。
单位面积上受的力,这是一个强度的表述,单位是帕斯卡(Pa),同样,帕斯卡是一个极小的单位,一般都用兆帕(MPa)来表述。
所以,抗拉极限载荷与实验材料的截面积之比,就是抗拉强度。
抗拉强度是材料单位面积上所能承受外力作用的极限。
超过这个极限,材料将被解离性破坏。
那什么是屈服强度呢?屈服强度仅针对具有弹性材料而言,无弹性的材料没有屈服强度。
比如各类金属材料、塑料、橡胶等等,都有弹性,都有屈服强度。
而玻璃、陶瓷、砖石等等,一般没有弹性,这类材料就算有弹性,也微乎其微,所以,没有屈服强度一说。
弹性材料在受到恒定持续增大的外力作用下,直到断裂。
究竟发生了怎样的变化呢?
首先,材料在外力作用下,发生弹性形变,遵循胡克定律。
什么叫弹性形变呢?就是外力消除,材料会恢复原来的尺寸和形状。
当外力继续增大,到一定的数值之后,材料会进入塑性形变期。
材料一旦进入塑性形变,当外力,材料的原尺寸和形状不可恢复!而这个造成两种形变的的临界点的强度,就是材料的屈服强度!对应施加的拉力而言,这个临界点的拉力值,叫屈服点。
从晶体角度来说,只有拉力超过屈服点,材料的晶体结合才开始被破坏!材料的破坏,是从屈服点就已经开始,而不是从断裂的时候开始的!
弄清楚这两个强度怎么来的了,所以说,屈服强度高的材料,能承受的破坏力就大,这是正确的。
但我要说的是不管哪个强度,只拿一个来说事,都不能说明这种材料安全与否或者结实与否!
咱们这里就说钢材吧,别的不说了。
关于屈服强度和抗拉强度还有一个参数,可能知道的人不多,它究竟起什么左右,可能知道的人更少。
这个参数就是屈强比!屈强比就是屈服强度和抗拉强度的比值。
范围是0~1之间。
屈强比是衡量钢材脆性的指标之一。
屈强比越大,表明钢材屈服强度和抗拉强度的差值越小,钢材的塑性越差,脆性就越大!
为什么这样说呢,这里要引进一个新的指标——延伸率。
通俗一点说就是钢材被拉断后,和原来比,伸长了多少。
这是检验钢材塑性好坏的一个重要指标。
这个数值越大,表明钢材的延展性越好。
上面我说了,当钢材拉伸超过屈服点之后,这个时候的钢材已经不可能恢复原来的尺寸,一直到断裂,钢材都在不断的被拉长。
屈强比越大,屈服强度和抗拉强度的差值越小,那么在的加荷速率不变的情况下,钢材被拉长的时间就越短,那么延伸率就越低。
有点罗嗦了!下面进入正题!
根据能量守恒定律,能量只能转换或者传递。
当钢材被拉伸的时候,归根结底是能量的转换吸收。
在屈服点之前,钢材处于弹性形变期,外部拉力几乎全部被弹力抵消(转化为弹性势能),外来能量并没有多少被吸收或者转化,只有少量转化为热能。
当过屈服点之后,外力部分被弹力抵消(转化为弹性势能),而部分则被转化为热能,外力的作用于钢材上的能量,主要是在塑性形变期被吸收的!
我上面提到,材料的破坏是从屈服点开始的。
屈强比越低,那么材料从开始破坏到断裂的时间越长,屈强比越高,材料从开始破坏到断裂的时间越短。
能量在屈服点到断裂点之间被大量转化为热能。
所以,单纯说屈服强度高或者抗拉强度高,那么这种材料就一定好或者更安全。
未必!只有屈服强度高,同时屈强比低的钢材,才更安全一些!可惜,这样的钢材成本太高,都不大可能被用于民用车辆上。
现在钢材除强度,还有一个重要的指标就是韧性!到目前为止,我还没有看到那一家车企对所用钢材的韧性如何做一个描述!基本上都是对钢材的强度大肆渲染!恰恰相反的是,在绝大多数情况下,提高钢材的强度,往往会降低钢材的韧性!降低韧性,就是增加脆性!而钢材的韧性,是关系到钢材安全的一个重要指标
有一个指标可能被车企有意无意的遗忘了——冲击韧性或冲击功。