钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由( )决定的。

英语b级2023-05-02  27

塑性力学中判断物体处于弹性状态还是处于塑性状态的判据,是物体中一点在由弹性状态转变到塑性状态时各应力分量的组合所应满足的条件。

单向应力状态的屈服条件由屈服极限(又称屈服应力,见材料的力学性能)表示,可由实验定出。对于屈服不明显的材料,在工程中将残余应变为02%的应力值定义为条件屈服极限σ02,或把拉伸曲线中割线模量EY=07E处的应力作为条件屈服极限σY,其中E为弹性模量。这种定义方法比测定残余应变量更简便。对于一般钢材,σ02和σY很接近。某些金属材料在外力作用下产生塑性变形,卸载后再加载,屈服应力会有所提高,这种现象称为材料的强化现象。提高后的屈服应力称为后继屈服应力或加载应力。复杂应力状态下的情形有所不同。

Q235的屈服应力是235MPa,这就是Q235标号的由来。一般设计上许用应力取强度设计值。

在材料拉伸或压缩过程中,当应力达到一定值时,应力有微小的增加,而应变却急剧增长的现象,称为屈服,使材料发生屈服时的正应力就是材料的屈服应力。

对于某些非牛顿流体,施加的剪应力较小时流体只发生变形,不产生流动。当剪应力增大到某一定值时流体才开始流动,此时的剪应力称为该流体的屈服应力。

扩展资料:

在某些情形下观察不到荷重-伸长曲线中的负荷降,这就需要再给出屈服应力的其他定义。有一种定义是取荷重-伸长曲线转折处两侧的切线,其交点所对应的应力值作为屈服应力。

另外一种方法是取应力一应变曲线的起始部分的斜率,然后偏移一个应变量,例如02%,再按此斜率作一平行线,它与应力一应变曲线的交点定义的应力值,叫做偏移应力或检验应力,可以此定为屈服应力。

钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,适于跨度大,高度高,承载重的结构。

参考资料来源:百度百科--钢结构

参考资料来源:百度百科--屈服应力

钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即:强度、硬度、塑性、韧性。

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)

2屈服强度(σ02)

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02%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ02。

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06-065,低合金结构钢为065-075合金结构钢为084-086。

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。

材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征 。

一般来说金属的力学性能分为十种:

1脆性 脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。它与韧性和塑性相反。脆性材料没有屈服点,有断裂强度和极限强度,并且二者几乎一样。铸铁、陶瓷、混凝土及石头都是脆性材料。与其他许多工程材料相比,脆性材料在拉伸方面的性能较弱,对脆性材料通常采用压缩试验进行评定。

2强度:金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断裂的能力同时,它也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。没有一个确切的单一参数能够准确定义这个特性。因为金属的行为随着应力种类的变化和它应用形式的变化而变化。强度是一个很常用的术语。

3塑性:金属材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力塑性变形发生在金属材料承受的应力超过弹性极限并且载荷去除之后,此时材料保留了一部分或全部载荷时的变形

4硬度:金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力

5韧性:金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力 韧性是指金属材料在拉应力的作用下,在发生断裂前有一定塑性变形的特性。金、铝、铜是韧性材料,它们很容易被拉成导线。

6疲劳强度:材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力

7弹性 弹性是指金属材料在外力消失时,能使材料恢复原先尺寸的一种特性。钢材在到达弹性极限前是弹性的。

8延展性 延展性是指材料在拉应力或压应力的作用下,材料断裂前承受一定塑性变形的特性。塑性材料一般使用轧制和锻造工艺。钢材既是塑性的也是具有延展性的。

9 刚性 刚性是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。刚性的大小通过测量材料的弹性模量E来评价。

10屈服点或屈服应力 屈服点或屈服应力是金属的应力水平,用MPa度量。在屈服点以上,当外来载荷撤除后,金属的变形仍然存在,金属材料发生了塑性变形。

参考资料:

百度百科词条 力学性能

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