Ⅰ 為什麼鋼材在同號拉應力場易發生脆性破壞
鋼材的規格型號不同其延伸率也是不一樣的,當然和這個也和是否是合格鋼材有一定的關系。
Ⅱ 影響鋼材機械性能的主要因素有哪些
1、化學成分的影響:基本成分為鐵,碳鋼中含量佔99%,碳、硅、錳為雜質元素,硫、磷、氮、氧為冶煉過程中不易除盡的有害元素。
2、冶金與軋制的影響:冶金的影響主要為脫氧方法:沸騰鋼用Mn為脫氧劑,時間快,價格低,質量差;鎮靜鋼用硅為脫氧劑,時間慢,價格高,質量好。特殊鎮靜鋼用用Si脫氧後,再用鋁補充脫氧。
反復的軋制可以改善鋼材的塑性,同時可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏鬆等缺陷焊合,使金屬晶體組織密實,晶粒細化,消除纖維組織缺陷,使鋼材的力學性能提高。
3、冷作硬化與時效硬化:由於某種因素的影響而使鋼材強度提高,塑性、韌性下降,增加脆性的現象稱之為硬化現象。冷加工時(常溫進行彎折、沖孔剪切等),鋼材發生塑性變形從而使鋼材變硬的現象稱之為冷作硬化。
鋼材中的碳、氮,隨著時間的增長和溫度的變化,而形成碳化物和氮化物,使鋼材變脆的「老化」現象稱之為時效硬化。
4、復雜應力與應力集中的影響:鋼材在多相同號應力場作用下,一向的變形受到另一向的限制,而使鋼材強度增加,塑性、韌性下降,異號應力場時則相反。
鋼構件由於截面的改變以及孔洞、凹槽、裂紋等原因而使構件內產生應力集中,應力集中實際為:局部應力增大並多為同號應力場。
(2)鋼材什麼叫同號應力場擴展閱讀:
鋼材的主要機械性能:
1、強度:fy 強度設計標准值,設計依據;fu鋼材的最大承載強度,安全儲備。
2、塑性:δ5(δ10),鋼材產生塑變時而不發生脆性斷裂的能力,便於內力重分布,吸收能量,重要指標。
3、冷彎性能:90度、180度,在冷加工過程中產生塑性變形時,對產生裂紋的敏感性,是判別鋼材塑性及冶金質量的綜合指標。
4、韌性:沖擊韌性αk,鋼材在一定溫度下塑變及斷裂過程中吸收能量的能力,用於表徵鋼材承受動力荷載的能力(動力指標),按常溫(20度)、零溫(0度)、負溫(-20度、-40度)區分。
5、可焊:表徵鋼材焊接後具備良好焊接接頭性能的能力-不產生裂紋,焊縫影響區材性滿足有關要求。
Ⅲ 為什麼鋼材處於同號應力狀態下,且應力相近時易脆斷
易脆斷,一般是由生產工藝造成的,含碳量高的一般會比較硬和脆,如果生產過程中,冷卻和淬火完成的不好,或者說工藝的限制,就會造成同等預應力的產品卻會易脆斷
Ⅳ 塑性好表明鋼材具有較好的抵抗
塑性好表明鋼材具有較好的應變能力。
塑性和韌性好的鋼材在靜載和動載作用下有足夠物知的應變能力,既可減輕結構脆性破壞的傾向,又能通過較大的塑性變形調整局部應力,且又具有較好的抵抗重復荷載作用的能力。
4、復雜應力與應力集中的影響
鋼材在多向同號應力場作用下,一向的變形受到另一向的限制,而使鋼材強度孝鋒增加,塑性、韌性下降,異號應力場時則相反。
鋼構件由於截面的改變以及孔洞、凹槽、裂紋等原因而使構件內產生應力集中,應力集中實際為:局部應力增大並多為同號應力場。
5、殘余應力的影響
鋼材在軋制、焊接、切割等過程中會產生在構件內部自相平衡的內力,殘余應力雖對構件的強度無影響,但對構件的變形(剛度)、疲勞以及穩定承載力產生不利影響(後續章節中將詳細介紹)。
6、溫度的影響
溫度的影響,一般可分正溫與負溫影響兩部分。
Ⅳ 鋼結構折算應力公式中σ 與σc同號異號是什麼情況
跟抗拉強度一樣,折算應力只是一個應力判定指標而已。《鋼結構規專范》4.1.4條規定一個受彎構屬件,如果這個點存在拉應力,剪應力和局部壓應力,(即受力比較復雜)那麼要計算折算應力,將折算應力與鋼材的抗壓強度設計值的1.1或者1.2倍比較,如果大於鋼材的抗壓強度的這個標准,判定為不安全的。
Ⅵ 為什麼鋼材在同號拉應力場易發生脆性破壞,而在異號應力場易發生塑性破壞
反復荷載引起的應力循環形式有同號應力循環和異號應力循環兩種類型。循環中絕對值最小的峰值應力與絕對值最大的峰值之比稱為應力循環特徵值,當為拉應力時,或取正號;當為壓應力時,或取負號。如圖1所示,當時為異號應力循環,當時為同號應力循環,時表示靜力荷載。最大應力和最小應力符號相反而其絕對值相等,稱為對稱循環。當最大應力為拉應力而最小應力為零時,稱為脈沖循環。
對於軋制鋼材和非焊接結構,值越小疲勞強度越低,反之稿敬則越高。但對於焊接結構,由於焊縫附近存派並在著很大的焊接殘余應力峰值,應力循環特徵值並不代表疲勞裂縫出現處的應力狀態,實際的應力循環是從殘余應力開始,變動一個應力幅(此處為最大拉應力,為最小應力,拉應力取正值,壓應力取負值)。因此焊接結構的疲勞性能直接與應力幅有關而與應力循環特徵值的關系不是非常密切。
試驗結果證明,影響鋼材疲勞強度的主要因素是應力集中、作用的應力幅和應力的塵敬跡循環次數,而與鋼材的靜力強度無關(但與鋼材的質量有關)。
Ⅶ 什麼叫同號應力場,最常發生的條件
同號缺橘應力場是靜力荷滑扮仔載,最常信汪發生的條件是結構焊接時。根據相關信息查詢可知,該應力會使材料塑性發展受到約束,容易產生脆性破壞。
Ⅷ 鋼材在復雜應力作用下,應力場不同,鋼材的強度,塑性等力學性能有何變化
同號應力場時鋼材的強度提高而塑性變形能力降低,異號應力場時,鋼材的強度降低而塑性變形能力提高。
Ⅸ 應力集中越嚴重,鋼材也就變得越脆,這是因為什麼
應力集中是應力在固體局部區域內顯著增高的現象。多出現於尖角、孔洞版、缺口、溝槽以及有剛權性約束處及其鄰域。應力集中會引起脆性材料斷裂;使脆性和塑性材料產生疲勞裂紋。在應力集中區域,應力的最大值(峰值應力)與物體的幾何形狀和載入方式等因素有關。局部增高的應力值隨與峰值應力點的間距的增加而迅速衰減。由於峰值應力往往超過屈服極限(見材料力學性能)而造成應力的重新分配,所以,實際的峰值應力常低於按彈性力學計算出的理論峰值應力。 反映局部應力增高程度的參數有理論應力集中系數α,它是峰值應力和不考慮應力集中時的應力(即名義應力)的比值,它恆大於1,且與載荷的大小無關。對受單向均勻拉伸的無限大平板中的圓孔,α=3。由光滑試樣得出的疲勞極限和同樣材枓製成的缺口試樣的疲勞極限之比,稱為有效應力集中系數,它總小於理論應力集中系數,一般可由後者按經驗公式得到它的近似值。
Ⅹ 復雜應力對鋼材的影響
答:在復雜應力,鋼材由彈性狀納汪態轉入塑性狀態的條件是按第四強度理論計算 的折算應力與單向應力作用下的屈服點相比較來判斷,折洞察仔算應力小於屈服點為彈性 狀態。
鋼材在多軸作用下,當處於同號應力場且數值接近時,鋼材不易屈服,可能 導致脆性破壞;而當處於異號應力場時,將發生塑性破壞沒飢。