鋼材的彈性應變怎麼求

1. 鋼筋試驗時應變速率為0.008/s是什麼意思 沒有單位不是蠻清楚 怎麼轉換成Mpa/s的呢 高手們幫下忙

這個也是根據公式直接反算，抗折強度=荷載X支座距離（450）/試件長/寬/高（版150/150/150）。基於歐拉法權和有限應變理論解析的方網格計算方法： 根據有限應變的理論，不同的應力載入可以獲得相同的應變結果。

試驗機不能時時刻刻檢測鋼筋中的拉力，因為不同的材料的強度不同、截面面積不同，拉力機不能根據拉力來控制速度，再說了，就拿鋼筋來說，拉力也不是一直不變的，彈性階段每拉伸1mm拉力值較大，屈服階段每拉伸1mm拉力值增長不大。

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一般植筋72小時後，可採用拉力計（千斤頂）對所植鋼筋進行拉拔試驗載入方式見右圖。為減少千斤頂對錨筋附近混凝土的約束，下用槽鋼或支架架空，支點距離≥max（3d，60mm）。然後勻速載入2∽3分鍾（或採用分級載入），直至破壞。

破壞模式分為鋼筋破壞（鋼筋拉斷）、膠筋截面破壞（鋼筋沿結構膠、鋼筋界面拔出）、混合破壞（上部混凝土錐體破壞，下部沿結構膠、混凝土界面拔出）3種，結構構件植筋，破壞模式宜控制為鋼筋拉斷。

當做非破壞性檢驗時，最大載入值可取為0.95Asfyk。抽檢數量可按每種鋼筋植筋數量的0.1%確定，但不應少於3根。

2. Q235拉伸實驗

鋼材的拉伸實驗，用規定形式和尺寸的標准試件，在常溫200Ci5℃條件下，按規定的載入速度在拉力實驗機上進行。用於x一y函數記錄儀記錄試件的應力——應變曲線。圖2—1是Q235鋼的典型應力——應變曲線，縱坐標為應力σ＝N／A，橫坐標為應變ε＝△L／L。(△Lo／L分別為試件的標距長度和標距長度的伸長量)
1．彈性階段(OB段)
鋼材處於彈性階段，即應力與應變呈線性關系σ＝E·ε·E為該直線段的斜率也稱為鋼材的彈性模量，E=2．06
X
10SN／mm2。月點的應力op稱為比例極限(彈性極限)。
2．彈塑性階段(BC段)
當施加的應力σ>σp大於彈性極限後，鋼材的應力應變呈曲線關系。這時鋼材的變形包括彈性和塑性兩部分，其中塑性變形在卸載後不再恢復。在塑性階段變形增長率比應力快，曲線上任一點的切線斜率為該點的切線模量Et＝da／de，切線模量隨應變增加而降低，直到應力
達到屈服強度為止(曲線上C點)
3．屈服階段(CD段)
當施加的應力越過C點後，曲線呈屈服平台。鋼材的應力不再增大，而在某一確定值人(屈服強度)附近上下波動。應變卻在持續增長，即變形模量為零。鋼材呈屈服狀態，相應的應變幅度稱為流??植那??逼漵αι舷奕順莆?杴??悖黃漵αο孿辠yd稱為下屈服點。
4．強化階段(DG段)
鋼材經歷了屈服階段的變形後，內部晶粒重新排列，又恢復了繼續承載的能力。應力一應變曲線呈上升趨勢，直至達到G點，此階段稱為鋼材的強化階段。G點的應力ou稱作鋼材的抗拉強度(極限強度)。
5．頸縮階段(GH段)
當試件應力超過ou以後，在承載力最薄弱的截面處，橫截面急劇收縮，塑性變形迅速增加，荷載下降直到拉斷的過程叫做頸縮階段。
上述五個階段是低碳鋼單向拉伸實驗σ～ε曲線的典型特徵，說明低碳鋼具有理想的彈塑性。而高碳鋼單向拉伸實驗則沒有明顯的屈服階段。
在工程實踐中，鋼材具有兩種性質完全不同的破壞形式，一種呈塑性破壞，另一種呈脆性破壞。
塑性破壞是構件在破壞前有較大的塑性變形，斷裂後斷口呈纖維狀，色澤發暗。由於破壞前有明顯的變形，容易及時發現及採取措施，減少損失。脆性破壞是構件在破壞前變形很小，破壞前沒有任何預兆，破壞突然發生，斷口平直呈光澤的晶粒狀。由於脆性破壞突然，沒有預兆，故經濟損失嚴重，在設計與施工時要特別注意預防脆性破壞。
二、鋼材的基本性能
設計鋼結構時，要根據結構的性質適當的選用鋼材和指標保證項目。下面分別敘述鋼材的各項基本機械性能
1．強度
鋼材的強度指標由彈性極限oc，屈服極限σy和抗拉極限σu，設計時以鋼材的屈服強度為基礎，屈服強度高可以減輕結構的自重，節省鋼材，降低造價。抗拉強度σu是鋼材破壞前所能承受的最大應力，此時的結構因塑性變形很大而失去使用性能，但結構變形大而不垮，滿足結構抵抗罕遇地震時的要求。σu／σy值的大小，可以看作鋼材強度儲備的參數。
2．塑性
鋼材的塑性一般指應力超過屈服點後，具有顯著的塑性變形而不斷裂的性質。衡量鋼材塑性變形能力的主要指標是伸長率δ和斷面收縮率φ
伸長率δ是應力一應變曲線的最大應變值，等於試件拉斷後，原標距間長度的伸長值與原標距比值的百分率。一般以l。／d。=5為標准試件。此時的伸長率δs按下式計算：
斷面的頸縮率是指試件拉斷後，頸縮的斷面面積縮小值與原截面積比值的百分率，按下式計算：
http://www.buildbook.com.cn/ebook/2007/B10020817/2.html

3. 如ε）換算成應力（MPa）

當涉及到材料的力學性質時，應變與應力之間的關系可以用一個簡單的公式來表達：應力（MPa）等於應變（με）乘以材料的彈性模量。彈性模量E是一個關鍵參數，對於鋼材來說，其典型值為2.01 GPa。這里需要解釋的是，με代表微應變，它是長度變化的度量單位，即長度相對變化量的百萬分之一。換算公式可以寫成：應力 = 應變(με) × E (MPa)。因此，要將微應變轉換成應力，只需將微應變數值乘以材料的彈性模量，結果將以兆帕(MPa)為單位呈現。

例如，如果你有一個鋼材樣品，其微應變為100 με，而其彈性模量為2.01 GPa（等同於2010 MPa），那麼計算應力的步驟如下：應力 = 100 με × 2010 MPa。這樣做可以得到應力的具體數值，從而了解材料在受到微小形變時承受的壓力。

4. 怎樣計算鋼材的彈性模量

材料力學是研究材料在外力作用下的變形和破壞規律的一門學科，其重要性在於可以為材料的設計和使用提供理論依據。本文將介紹材料力學中的一些基本概念和公式，並結合實例進行應用。

一、應力和應變

應力是指物體受到的力在單位面積上的大小，通常用符號σ表示，單位為帕斯卡（Pa）。應力的公式為：

σ=F/A

其中，F為物體受到的力，A為物體受力面積。

應變是指物體在受到應力作用下發生的變形程度，通常用符號ε表示，其公式為：

ε=ΔL/L

其中，ΔL為物體受力後發生的長度變化，L為物體原始長度。

二、彈性模量

彈性模量是材料的一種力學性質，它描述了材料受到應力時的彈性變形程度。彈性模量通常用符號E表示，單位為帕斯卡（Pa）。其公式為：

E=σ/ε

彈性模量越大，說明材料的彈性越好，即在受到應力後能夠迅速恢復原狀。

三、泊松比

泊松比是材料的另一種力學性質，它描述了材料在受到應力時沿著一個方向的收縮程度與沿著垂直方向的膨脹程度之比。泊松比通常用符號ν表示，其公式為：

ν=-εy/εx

其中，εy為材料在受到應力時沿著垂直方向的應變，εx為材料在受到應力時沿著一個方向的應變。

四、應用實例

下面我們以一根鋼桿為例，介紹材料力學公式的應用。

1.計算鋼桿的應力

假設一根鋼桿受到1000N的拉力作用，其直徑為10mm，求鋼桿的應力。

解：首先計算鋼桿的橫截面積：

A=πr2=π(5mm)2≈78.54mm2

然後應用應力公式，計算鋼桿的應力：

σ=F/A=1000N/78.54mm2≈12.73MPa

因此，鋼桿的應力為12.73MPa。

2.計算鋼桿的應變

假設鋼桿的長度為1m，其受力後長度變化為0.1mm，求鋼桿的應變。

解：應用應變公式，計算鋼桿的應變：

ε=ΔL/L=0.1mm/1000mm=0.0001

因此，鋼桿的應變為0.0001。

3.計算鋼桿的彈性模量

假設鋼桿的應力為10MPa，應變為0.001，求鋼桿的彈性模量。

解：應用彈性模量公式，計算鋼桿的彈性模量：

E=σ/ε=10MPa/0.001≈10GPa

因此，鋼桿的彈性模量為10GPa。

4.計算鋼桿的泊松比

假設鋼桿在受到應力時沿著垂直方向的應變為0.0005，沿著一個方向的應變為0.001，求鋼桿的泊松比。

解：應用泊松比公式，計算鋼桿的泊松比：

ν=-εy/εx=-0.0005/0.001=-0.5

因此，鋼桿的泊松比為-0.5。

5. 彈性模量e等於多少

彈性模量公式：E=( F/S)/(dL/L)。在彈性變形階段，材料的應力和應變呈正比，比例系數即為彈性模量。對一根細桿施加拉力F，得到的線應力為F/S，線應變則為dL/L。線應力與線應變之比即為楊氏模量E。對於體積應變，體積應力p導致體積變化dV/V，體積模量K則由體積應力除以體積應變得出。通常情況下，金屬材料的彈性模量指的是楊氏模量。應力是單位面積受到的力，應變是變形量與原長度的比值。彈性模量定義為應力除以應變，計算公式為E=σ/ε，其中E代表彈性模量，σ表示應力，ε表示應變。彈性模量是描述物質彈性特性的物理量，包括楊氏模量、剪切模量和體積模量等。彈性模量的單位是帕斯卡（Pa），即每平方米的壓力。
復合材料彈性模量的計算公式涉及纖維和基體的截面積以及應力與應變的關系。假設應變為ε，則復合材料的拉力可表示為εE1A1 + εE2A2 = εE(A1 + A2) = F。因此，彈性模量E可以表示為E1V1 + E2V2 / (V1 + V2)。
彈性模量是材料抗彈性變形的能力，也是材料剛度的一個指標。鋼材的彈性模量約為2.06x10^11 Pa或206 GPa。彈性模量取決於材料的化學成分，並受溫度影響，但與材料的組織變化、熱處理狀態無關，且與材料的纏繞形狀有一定關系。例如，將已知彈模的鋼絲纏繞成彈簧會改變其彈模。
在單位轉換中，1 MPa等於145 psi、10.2 kgf/cm²或10 bar，而1 psi等於0.006895 MPa、0.0703 kgf/cm²或0.0689 bar。1巴等於0.1 MPa、14.503 psi或1.0197 kgf/cm²，而1大氣壓等於0.101325 MPa、14.696 psi或1.0333 bar。

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