機械零件進行強度計算時,屈服強度和抗拉強度都作為設計依據嗎

2021-03-27 10:45:59 字數 5685 閱讀 9583

1樓:匿名使用者

(一)極限應力 在應力作用下,零件的變形和破壞還與零件材料的力學效能有關。力學效能是指材料在外力作用下表現出來的變形和破壞方面的特性。金屬材料在拉伸和壓縮時的力學效能通常由拉伸試驗測定。

把一定尺寸和形狀的金屬試樣(圖a)裝在拉伸試驗機上,然後對試樣逐漸施加拉伸載荷,直至把試樣拉斷為止(圖b)。

通過對低碳鋼的 曲線分析可知,試樣在拉伸過程中經歷了彈性變形(oab段)、塑性變形(bcde段)和斷裂(e點)三個階段。 彈性變形階段,試樣的變形與應力始終呈線性關係。應力σp稱為比例極限。

圖中直線oa的斜率就是材料的彈性模量e。 塑性變形階段,試樣產生的變形是不可恢復的永久變形。該階段又分屈服階段(bc-塑性變形迅速增加)、強化階段(cd-材料恢復抵抗能力)和頸縮階段(de-試樣區域性出現頸縮)。

應力σs稱為屈服點,當零件實際應力達到屈服點時,將會引起顯著的塑性變形。應力σb稱為抗拉強度,當零件實際應力達到抗拉強度應力值時,將會出現破壞。上述比例極限 、屈服點 和抗拉強度 分別是材料處於彈性比例變形時和塑性變形、斷裂前能承受的最大應力,稱為極限應力。

我有份資料需要的話發給你。

2樓:公孫曜兒板妙

對於大多數機械零件,工作時不允許產生塑性變形,所以屈服強度是零件強度設計的依據;對於因斷裂而失效的零件,而用抗拉強度作為其強度設計的依據

機械零件進行強度計算時,屈服強度和抗拉強度中哪個強度作為設計的主要依據

3樓:倪君海

對於大多數機械零件,工作時不允許產生塑性變形,所以屈服強度是零件強度設計的依據;對於因斷裂而失效的零件,而用抗拉強度作為其強度設計的依據

4樓:匿名使用者

具體要看零件的材料是塑性材料還是脆性材料,例如像鋼材等塑性材料用屈服強度,鑄鐵等脆性材料用抗拉強度!

結構設計時,通常以屈服強度為設計計算取值依據。( ) 判斷對錯 請教高手了 5

5樓:鴻儒or白丁

對了,結構設計是以屈服強度作為設計應力的依據的,比如鋼筋在受到外

力作用下會產生變形,變形過程分為彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段。在屈服階段之前,如果卸去外力,還可以恢復到以前狀態(物理變化),標準值說的就是下屈服值一般設計時都採用屈服強度為設計值

6樓:匿名使用者

這個不同結構有不同要求的,大部分結構胡區域性位置都是允許進入塑性,只要不影響使用,只是需要做壽命評估,結構設計一般不能超過拉伸極限,超過拉伸極限可能造成瞬時斷裂,使結構失效。

7樓:匿名使用者

這個是以屈服狀態設計啊,不會是極限狀態啊!

8樓:忘川

當然是錯的啊,是根據鋼筋抗拉強度設計值計算的,這樣是為了安全考慮,一般設計值比標準值小也就是屈服強度

抗拉強度與屈服強度之間的關係?

9樓:匿名使用者

首先可以肯定不同材料具有不同屈強比,另外一般合金鋼材料是屈服強度小於抗拉強度,至於0.69乘以屈服強度我認為是機械設計時用來控制材料受力變形的

10樓:匿名使用者

同一樓問! 而且 屈服強的在不同溫度下是會發生變化的 沒見過這類的公式 即使有 也不是簡單的抗拉和屈服2個元的換算 還有溫度 等一些影響因素的關係!

11樓:匿名使用者

乙個最簡單的辦法,用你的產品做一標準試棒,在拉力機上一拉,神馬都知道了。

求:屈服強度的計算方法

12樓:匿名使用者

總體是:

屈服強度=屈服時載荷/試樣的面積。

工程上採用規定一定的殘留變形量的方法,確定屈服強度,常用的標準有三種:

第一種是比例極限,應力-應變曲線上符合線性關係的最高應力值,用σp表示,超過σp時,即認為材料開始屈服;第二種是彈性極限,試樣載入後再解除安裝,以不出現殘留的永久變形為標準,材料能夠完全彈性恢復的最高應力值,用σd表示,超過σd時,即認為材料開始屈服;第三種是屈服強度,以規定發生一定的殘留變形為標準,如通常以0.2%殘留變形的應力作為屈服強度,用σ0.2或σys表示。

上述定義都是以殘留變形為依據的,彼此區別在於規定的殘留變形量不同。現行國家標準將屈服強度規範為下列三種情況。

(1)規定非比例伸長應力(σp) 試樣在載入過程中,標距長度內的非比例伸長量達到規定值(以%表示)的應力,如σp0.01,σp0.05等。

σp通常用**法測定,對有明顯彈性直線段的材料,可利用自動記錄的載荷-伸長(p-δl)曲線。自彈性直線段與伸長軸的交點o起,擷取一相應於規定非比例伸長的線段oc(oc=nleεp,其中n為拉伸圖放大倍數,le為引伸計標距,εp為規定的非比例伸長率),過c點作彈性直線段的平行線ca,交曲線於a點,a點對應的載荷pp即為所測定的非比例伸長載荷,規定非比例伸長應力由下式計算

σp =pp/s0

(2)規定殘餘伸長應力(σr) 試樣解除安裝後,其標距部分的殘餘伸長達到規定比例時的應力,常用的為σr0.2,即規定殘餘伸長率為0.2%時的應力值。

測定σr通常用解除安裝法,即當解除安裝後所得殘餘伸長為規定殘餘伸長載荷pr,規定殘餘伸長應力由下式計算

σr=pr/s0

(3)規定總伸長應力(σt) 試樣標距部分的總伸長(彈性伸長與塑性伸長之和)達到規定比例時的應力。應用較多的規定總伸長率為0.5%、0.

6%和0.7%,相應地,規定總伸長應力分別記為σt 0.5,σt 0.

6和σt 0.7。

測定σt也用**法,操作與測定σp相同,拉伸圖橫軸放大倍數不小於50倍。在p-δl曲線上,自曲線原點o起,擷取相應於規定總伸長的線段oe(oe=n·le·εt,式中εt為規定總伸長率),過e點作縱軸平行線ea交曲線於a點,a點對應的載荷即為規定總伸長的載荷,規定總伸長應力由下式計算:

σt=pt/s0

在上述屈服強度的測定中,σp和σt是在試樣載入時直接從應力-應變(載荷-位移)曲線上測量的,而σr則要求解除安裝測量。由於解除安裝法測定殘餘伸長應力σr比較困難,而且效率低,所以,在材料屈服抗力評定中,更趨於採用σp和σt。σt在測試上又比σp方便,而且不失σp表徵材料屈服特徵的能力,所以,可以用σt,代替σp,尤其在大規模工業生產中,採用σt的測定方法,可以提高效率。

對於不連續屈服即具有明顯屈服點的材料,其應力-應變曲線上的屈服平台就是材料屈服變形的標誌,因此,屈服平台對應的應力值就是這類材料的屈服強度,記作σys按下式計算:

σys=py/s0

式中 py——為物理屈服時的載荷或下屈服點對應的載荷。

屈服強度是應用最廣的乙個效能指標。因為任何機械零件在工作過程中,都不允許發生過量的塑性變形,所以,機械設計中,把屈服強度作為強度設計和選材的依據。

13樓:匿名使用者

粗略計算是屈服時的應力除以斷後截面積 還要考慮一些修正什麼的,實驗冊上應該有計算式的

抗拉強度與屈服的關係

14樓:匿名使用者

抗拉強度與屈服強度之間並無任何關係。

1、屈服強度

當應力逾越彈性極限後,變形新增較快,此刻除了發生彈性變形外,還發生部分塑性變形。當應力抵達b點後,塑性應急劇新增,曲線出現乙個不堅定的小渠道,這種表象稱為屈服。

這一期間的最大、最小應力別離稱為上屈服點和下屈服點。因為下屈服點的數值較為安穩,因而以它作為材料抗力的目標,稱為屈服點或屈服強度。

2、抗拉強度

當鋼材屈服到必定水平後,因為內部晶粒從頭排列,其抵擋變形才幹又從頭前進,此刻變形當然很快,但卻只能跟著應力的前進而前進,直至應力達最大值。

此後,鋼材抵擋變形的才幹顯著下降,並在最單薄處發生較大的塑性變形,此處試件截面快速削減,出現頸縮表象,直至開裂破壞。鋼材受拉開裂前的最大應力值稱為強度極限或抗拉強度。

一、屈服強度測定

無明顯屈服現象的金屬材料需測量其規定非比例延伸強度或規定殘餘伸長應力,而有明顯屈服現象的金屬材料,則可以測量其屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。一般而言,只測定下屈服強度。通常測定上屈服強度及下屈服強度的方法有兩種:

圖示法和指標法。

1、圖示法

試驗時用自動記錄裝置繪製力-夾頭位移圖。要求力軸比例為每mm所代表的應力一般小於10n/mm2,曲線至少要繪製到屈服階段結束點。在曲線上確定屈服平台恆定的力fe、屈服階段中力首次下降前的最大力feh或者不到初始瞬時效應的最小力fel。

屈服強度、上屈服強度、下屈服強度可以按以下公式來計算:

屈服強度計算公式:re=fe/so;fe為屈服時的恆定力。

上屈服強度計算公式:reh=feh/so;feh為屈服階段中力首次下降前的最大力。

下屈服強度計算公式:rel=fel/so;fel為不到初始瞬時效應的最小力fel。

2、指標法

試驗時,當測力度盤的指標首次停止轉動的恆定力或者指標首次迴轉前的最大力或者不到初始瞬時效應的最小力,分別對應著屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。

二、抗拉強度測定

國內測量抗拉強度比較普遍的方法是採用萬能材料試驗機等來進行材料抗拉/壓強度的測定。

對於脆性材料和不成形頸縮的塑性材料,其拉伸最高載荷就是斷裂載荷,因此,其抗拉強度也代表斷裂抗力。對於形成頸縮的塑性材料,其抗拉強度代表產生最大均勻變形的抗力,也表示材料在靜拉伸條件下的極限承載能力。

對於鋼絲繩等零件來說,抗拉強度是乙個比較有意義的效能指標。抗拉強度很容易測定,而且重現性好,與其他力學效能指標如疲勞極限和硬度等存在一定關係,因此,也作為材料的常規力學效能指標之一用於評價產品質量和工藝規範等。

15樓:匿名使用者

屈強比=屈服強度/抗拉強度,這個數值越小,那麼它的可塑性越好。

也就是說材料的屈服強度越低(容易塑性變形)同時它得抗拉強度越高(不容易拉斷)那麼它的斷後伸長率越高。

零件的塑性變形伸長(以下稱伸長),是從應力達到屈服強度時開始到應力達到抗拉強度時結束(拉斷了),也就是說材料的這個階段越長那它能得到得伸長越長,斷後伸長率越大,所以引入了屈強比得概念。

擴充套件資料

屈服強度影響因素

影響屈服強度的內在因素有:結合鍵、組織、結構、原子本性。

如將金屬的屈服強度與陶瓷、高分子材料比較可看出結合鍵的影響是根本性的。從組織結構的影響來看,可以有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度,這就是:

(1)固溶強化;(2)形變強化;(3)沉澱強化和瀰散強化;(4)晶界和亞晶強化。沉澱強化和細晶強化是工業合金中提高材料屈服強度的最常用的手段。

在這幾種強化機制中,前三種機制在提高材料強度的同時,也降低了塑性,只有細化晶粒和亞晶,既能提高強度又能增加塑性。

影響屈服強度的外在因素有:溫度、應變速率、應力狀態。

抗拉強度的實際意義

1)σb標誌韌性金屬材料的實際承載能力,但這種承載能力僅限於光滑試樣單向拉伸的受載條件,而且韌性材料的σb不能作為設計引數,因為σb對應的應變遠非實際使用中所要達到的。如果材料承受複雜的應力狀態,則σb就不代表材料的實際有用強度。

由於σb代表實際機件在靜拉伸條件下的最大承載能力,且σb易於測定,重現性好,所以是工程上金屬材料的重要力學效能標誌之一,廣泛用作產品規格說明或質量控制指標。

2)對脆性金屬材料而言,一旦拉伸力達到最大值,材料便迅速斷裂了,所以σb就是脆性材料的斷裂強度,用於產品設計,其許用應力便以σb為判據。

3)σ的高低取決於屈服強度和應變硬化指數。在屈服強度一定時,應變硬化指數越大,σb也越高。

4)抗拉強度σb與布氏硬度hbw、疲勞極限之間有一定的經驗關係。

參考資料

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