彈性模量,屈服比的含義是什麼?它們反應了鋼材的什麼效能

2021-03-04 06:24:23 字數 5402 閱讀 1478

1樓:信天雨燕

彈性模量是根據胡克定律的y=kx經典理論演化而來,假設應力為y,應變為x,則應變為k(這是對於純彈性物質而言),對於其他物質要加上各種約束條件才能成立。

所以,彈性模量反應的就是鋼筋在彈性範圍內,沒有達到塑性變形前,應力的作用下其可恢復變形的能力。

屈服比,是材料屈服的臨界應力值。

(1)對於屈服現象明顯的材料,屈服強度就是屈服點的應力(屈服值);(2)對於屈服現象不明顯的材料,與應力-應變的直線關係的極限偏差達到規定值(通常為0.2%的永久形變)時的應力。通常用作固體材料力學機械性質的評價指標,是材料的實際使用極限。

因為在應力超過材料屈服極限後產生頸縮,應變增大,使材料破壞,不能正常使用。

當應力超過彈性極限後,進入屈服階段後,變形增加較快,此時除了產生彈性變形外,還產生部分塑性變形。當應力達到b點後,塑性應變急劇增加,應力應變出現微小波動,這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。

由於下屈服點的數值較為穩定,因此以它作為材料抗力的指標,稱為屈服點或屈服強度(σs或σ0.2)。

2樓:匿名使用者

材料在彈性變形階段內,正應力和對應的正應變的比值。 反應材料彈性變形時應力的大小。

3樓:閃老腰的青春

聽過屈服強度 力學效能

鋼材的力學效能rm和rel是什麼值

4樓:無語翹楚

屈服強度和抗拉強度。

鋼材的技術性質——力學效能

1.抗拉效能

抗拉效能是鋼材最主要的技術效能,通過拉伸試驗可以測得屈服強度、抗拉強度和伸長率,這些是鋼材的重要技術效能指標。

低碳鋼的抗拉效能可用受拉時的應力一應變圖來闡明。

低碳鋼從受拉到拉斷,經歷了如下四個階段:

(1)彈性階段

oa為彈性階段。在oa範圍內,隨著荷載的增加,應力和應變成比例增加。如卸去荷載,則恢復原狀,這種性質稱為彈性。

oa是一直線,在此範圍內的變形,稱為彈性變形。a點所對應的應力稱為彈性極限,用σp表示。在這一範圍內,應力與應變的比值為一常量,稱為彈性模量,用e表示,即 。

彈性模量反映了鋼材的剛度。是鋼材在受力條件下計算結構變形的重要指標。碳素結構鋼q235的彈性模量e=(2.

0~2.1)×105mpa,彈性極限σp=(180~200)mpa。

(2)屈服階段

ab為屈服階段。在ab曲線範圍內,應力與應變不能成比例變化。應力超過σp後,即開始產生塑性變形。

應力到達reh之後,變形急劇增加,應力則在不大的範圍內波動,直到b點止。reh點是上屈服強度,rel點是下屈服強度,rel也可稱為屈服極限,當應力到達rel時,鋼材抵抗外力能力下降,發生「屈服」現象。rel是屈服階段應力波動的次低值,它表示鋼材在工作狀態允許達到的應力值,即在rel之前,鋼材不會發生較大的塑性變形。

故在設計中一般以下屈服強度作為強度取值的依據。碳素結構鋼q235的rel應不小於235mpa。

(3)強化階段

bc為強化階段。過b點後,抵抗塑性變形的能力又重新提高,變形發展速度比較快,隨著應力的提高而增加。對應於最高點c的應力,稱為抗拉強度,用rm表示, (fm為c點時荷載,s0為試件受力截面面積)。

抗拉強度不能直接利用,但下屈服強度和抗拉強度的比值(即屈強比rel/rm)卻能反映鋼材的安全可靠程度和利用率。屈強比越小,表明材料的安全性和可靠性越高,材料不易發生危險的脆性斷裂。如果屈強比太小,則利用率低,造成鋼材浪費。

碳素結構鋼q235的rm應不小於375mpa,屈強比在0.58~0.63之間。

對於在外力作用下屈服現象不明顯的硬鋼類,規定產生殘餘變形為0.2%l0時的應力作為屈服強度,用 表示。

(4)頸縮階段

cd為頸縮階段。過c點,材料抵抗變形的能力明顯降低。在cd範圍內,應變迅速增加,而應力則反而下降,變形不能再是均勻的。鋼材被拉長,並在變形最大處發生「頸縮」,直至斷裂。

將拉斷的鋼材拼合後,測出標距部分的長度,便可按下式求得其斷後伸長率a:

式中 l0——試件原始標距長度,mm;

lu——試件拉斷後標距部分的長度,mm。

以a和 分別表示l0=5d0和l0=10d0時的斷後伸長率,d0為試件的原直徑或厚度。對於同一鋼材,a大於 。

伸長率反映了鋼材的塑性大小,在工程中具有重要意義。塑性大,鋼質軟,結構塑性變形大,影響使用。塑性小,鋼質硬脆,超載後易斷裂破壞。

塑性良好的鋼材,偶爾超載、產生塑性變形,會使內部應力重新分布,不致由於應力集中而發生脆斷。

2.衝擊韌性

衝擊韌性是指鋼材抵抗衝擊荷載作用的能力。

鋼材的衝擊韌性是用標準試件(中部加工有v型或u型缺口),在擺錘式衝擊試驗機上進行衝擊彎曲試驗後確定,試件缺口處受衝擊破壞後,以缺口底部處單位面積上所消耗的功,即為衝擊韌性指標,用衝擊韌性值ak(j/cm2)表示。ak越大,表示沖斷試件時消耗的功越多,鋼材的衝擊韌性越好。

鋼材進行衝擊試驗,能較全面地反映出材料的品質。鋼材的衝擊韌性對鋼的化學成分、組織狀態、冶煉和軋制質量,以及溫度和時效等都較敏感。

3.耐疲勞性

鋼材在交變荷載反覆作用下,在遠小於抗拉強度時發生突然破壞,這種破壞叫疲勞破壞。疲勞破壞的危險應力用疲勞極限或疲勞強度表示。它是指鋼材在交變荷載作用下,於規定的週期基數內不發生斷裂所能承受的最大應力。

鋼材耐疲勞強度的大小與內部組織、成分偏析及各種缺陷有關。同時鋼材表面質量、截面變化和受腐蝕程度等都影響其耐疲勞效能。

4.硬度

表示鋼材表面區域性體積內,抵抗外物壓入產生塑性變形的能力,是衡量鋼材軟硬程度的乙個指標。

測定鋼材硬度的方法有布氏法、洛氏法和維氏法。常用的是布氏法和洛氏法。

5樓:善良的杜娟

rm是屈服強度,rel是抗拉強度。

鋼材的力學效能多指鋼筋力學效能。

1、鋼筋的力學效能應符合規定:hrb335,公稱直徑6-25mm,335mpa。

2、鋼筋在最大力下的總伸長率δgt不小於2.5%。供方如能保證,可不作檢驗。

3、根據需方要求,可**滿足下列條件的鋼筋:

4、鋼筋實測抗拉強度與實測屈服點之比不小於1.25;

5、鋼筋實測屈服點與上表規定的最小屈服點之比不大於1.30。

由於鋼筋常常需彎曲成型以後使用,已經產生了塑性變形,如果材性變脆,結構就不能承受使鋼筋再產生塑性變形的外加荷載(如**),所以國內外都將反彎試驗作為一項重要技術要求列入鋼筋標準,同時對鋼的氮含量予以限制(不超過0.012%)。

金屬力學效能

1、材料在損壞之前沒有發生塑性變形的一種特性,與韌性和塑性相反。脆性材料沒有屈服點,有斷裂強度和極限強度。鑄鐵、陶瓷、混凝土及石頭都是脆性材料。

與其他許多任務程材料相比,脆性材料在拉伸方面的效能較弱,對脆性材料通常採用壓縮試驗進行評定。

2、金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力.同時,它也可以定義為比例極限、屈服強度、斷裂強度或極限強度。沒有乙個確切的單一引數能夠準確定義這個特性。

因為金屬的行為隨著應力種類的變化和它應用形式的變化而變化。強度是乙個很常用的術語。

3、金屬材料在載荷作用下產生永久變形而不破壞的能力.塑性變形發生在金屬材料承受的應力超過彈性極限並且載荷去除之後,此時材料保留了一部分或全部載荷時的變形.

4、金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力。

5、金屬材料抵抗衝擊載荷而不被破壞的能力. 韌性是指金屬材料在拉應力的作用下,在發生斷裂前有一定塑性變形的特性。金、鋁、銅是韌性材料,容易被拉成導線。

衡量鋼材力學效能的四大指標是什麼

6樓:如之人兮

鋼材常見的力學效能通俗解釋歸為四項,即:強度、硬度、塑性、韌性。

1.屈服點(σs)

鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續發生明顯的塑性變形,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。設ps為屈服點s處的外力,fo為試樣斷面積,則屈服點σs =ps/fo(mpa)

2.屈服強度(σ0.2)

有的金屬材料的屈服點極不明顯,在測量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規定產生永久殘餘塑性變形等於一定值(一般為原長度的0.2%)時的應力,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。

3.抗拉強度(σb)

材料在拉伸過程中,從開始到發生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。

設pb為材料被拉斷前達到的最大拉力,fo為試樣截面面積,則抗拉強度σb= pb/fo(mpa)。

4.伸長率(δs)

材料在拉斷後,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。

5.屈強比(σs/σb)

鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為0.6-0.

65,低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.

84-0.86。

6.硬度

硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要效能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

拓展資料:

材料的力學效能是指材料在不同環境(溫度、介質、濕度)下,承受各種外加載荷(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、衝擊、交變應力等)時所表現出的力學特徵 。

一般來說金屬的力學效能分為十種:

1.脆性 脆性是指材料在損壞之前沒有發生塑性變形的一種特性。它與韌性和塑性相反。

脆性材料沒有屈服點,有斷裂強度和極限強度,並且二者幾乎一樣。鑄鐵、陶瓷、混凝土及石頭都是脆性材料。與其他許多任務程材料相比,脆性材料在拉伸方面的效能較弱,對脆性材料通常採用壓縮試驗進行評定。

2.強度:金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力.

同時,它也可以定義為比例極限、屈服強度、斷裂強度或極限強度。沒有乙個確切的單一引數能夠準確定義這個特性。因為金屬的行為隨著應力種類的變化和它應用形式的變化而變化。

強度是乙個很常用的術語。

3.塑性:金屬材料在載荷作用下產生永久變形而不破壞的能力.塑性變形發生在金屬材料承受的應力超過彈性極限並且載荷去除之後,此時材料保留了一部分或全部載荷時的變形.

4.硬度:金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力

5.韌性:金屬材料抵抗衝擊載荷而不被破壞的能力. 韌性是指金屬材料在拉應力的作用下,在發生斷裂前有一定塑性變形的特性。金、鋁、銅是韌性材料,它們很容易被拉成導線。

6.疲勞強度:材料零件和結構零件對疲勞破壞的抗力

7.彈性 彈性是指金屬材料在外力消失時,能使材料恢復原先尺寸的一種特性。鋼材在到達彈性極限前是彈性的。

8.延展性 延展性是指材料在拉應力或壓應力的作用下,材料斷裂前承受一定塑性變形的特性。塑性材料一般使用軋制和鍛造工藝。鋼材既是塑性的也是具有延展性的。

9. 剛性 剛性是金屬材料承受較高應力而沒有發生很大應變的特性。剛性的大小通過測量材料的彈性模量e來評價。

10.屈服點或屈服應力 屈服點或屈服應力是金屬的應力水平,用mpa度量。在屈服點以上,當外來載荷撤除後,金屬的變形仍然存在,金屬材料發生了塑性變形。

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