⑴ 如何测量钢材应变
在弹性范围内,记录拉伸力和试件受力前后的长度值,其差值即为应变。
⑵ 钢材的应力-应变图及解释
钢材的应力-应变图料 :有两种情况1)工程应力-应变图(拉伸曲线)..2)真应力回-应变图.通常答一般研究用工程应力-应变图(拉伸曲线)...解释:开始阶段的直线段,应力与应变之间完全满足虎克定律,直线段的最高点p点对应的应力也称比例极限;在曲线的e点对应的应力也称弹性极限,在此点以前变形为弹性变形,外力去除后变形完全恢复;在在曲线的s点对应的应力也称屈服强度或屈服极限,应力达到这点时开始发生屈服现象(应力不增加而应变增加),之后的变形为塑性变形;经过屈服阶段后应力随应变增加而增加,在曲线的最高点b时对应的应力称为强度极限(抗拉强度);超过b点以后材料的变形进入不均匀阶段,直至到z点发生断裂.是否明白了.
⑶ 如何检测钢筋的应力
钢筋受拉时的应力。从受拉至拉断,分为以下四个阶段。
1 弹性阶段
随着荷载的增加,应变随应力成正比增加。如卸去荷载,试件将乱陪顷恢复原状,表现为弹性变形。在这一范围内,应力与应变的比值为一常量,称为弹性模量E。弹性模量反映钢材的刚度,是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。常用低碳钢的弹性模量E=2.0×105~2.1×105MPa,弹性极限E=180~200MPa。
2 屈服阶段
应力与应变不成比例,开始产生塑性变形,应变增加的速度大于应力增长速度,钢材抵抗外力的能力发生“屈服”了。因比较稳定易测,常用低碳钢的为195~300MPa。
该阶段在材料万能试验机上表现为指针不动(即使加大送油)或来回窄幅摇动。
钢材受力达屈服点后,变形即迅速发展,尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。故设计中一般以屈服点作为强度取值依据。
3 强化阶段
抵抗塑性变形的能力又重哗陆新提高,变形发展速度比较快,随着应力的提高而增强,称为抗拉强度,用бb表示。
常用低碳钢的为385~520MPa。抗拉强度不能直接利用,但屈服点与抗拉强度的比值(即屈强比),能反映钢材的安全可靠程度和利乱卖用率。屈强比越小,表明材料的安全性和可靠性越高,结构越安全。但屈强比过小,则钢材有效利用率太低,造成浪费。常用碳素钢的屈强比为0.58~0.63,合金钢为0.65~0.75。
4 颈缩阶段
材料变形迅速增大,而应力反而下降。试件在拉断前,于薄弱处截面显著缩小,产生“颈缩现象”,直至断裂。
通过拉伸试验,除能检测钢材屈服强度和抗拉强度等强度指标外,还能检测出钢材的塑性。塑性表示钢材在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力,它是钢材的一个重要性指标。钢材塑性用伸长率或断面收缩率表示。
⑷ 应力应变曲线如何看拉伸强度和初始模量断裂伸长率
1、屈服台阶水平波动段最低点对应的纵坐标值是屈服点fy,它是确森拦定钢材虚春中抗拉强度设计值f的依据。
2、应力应变曲线中的最高点对应的纵坐差山标值是极限抗拉强度fu。
⑸ Q235钢的断裂应变(失效应变)是多少
钢的断裂应变(失效应变)也就是抗拉强度,其值为(σb/MPa):375-500
Q235普通碳素结构钢又称在A3板。
Q代表的是这种材质的屈服极限,后面的235,就是指这种材质的屈服值,在235MPa左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小(板厚/直径≤16mm,屈服强度为235MPa;16mm<板厚/直径≤40mm,屈服强度为225MPa;40mm<板厚/直径≤60mm,屈服强度为215MPa;60mm<板厚/直径≤100mm,屈服强度为205MPa;100mm<板厚/直径≤150mm,屈服强度为195MPa;150mm<板厚/直径≤200mm,屈服强度为185MPa)。由于含碳适中,综合性能较好,强度、塑性和焊接等性能得到较好配合,用途最广泛。
由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以”Q“,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa例如Q235表示屈服应力(σs)为235 MPa的碳素结构钢。
必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢,镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
化学成份
Q235分A、B、C、D四级(GB/T 700-2006)
Q235A级含 C ≤0.22% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.050 P ≤0.045
Q235B级含 C ≤0.20% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.045 P ≤0.045
Q235C级含 C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.040 P ≤0.040
Q235D级含 C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.035 P ≤0.035
机械性能
密度:7.85g/cm^3
弹性模量(E/Gpa):200~210
泊松比(ν):0.25~0.33
抗拉强度(σb/MPa):375-500
伸长率(δ5/%):
≥26(a≤16mm)
≥25(a>16-40mm)
≥24(a>40-60mm)
≥23(a>60-100mm)
≥22(a>100-150mm)
≥21(a>150mm)
其中 a 为钢材厚度或直径。
⑹ 简要分析钢材在单向均匀受拉时的应力应变关系
钢材在单向均匀受拉时的应力应变关系:
设计钢结构时,要根据结构的性质适当的选用钢材和指标保证项目。下面分别叙述钢材的各项基本机械性能
1.强度
钢材的强度指标由弹性极限oc,屈服极限σy和抗拉极限σu,设计时以钢材的屈服强度为基础,屈服强度高可以减轻结构的自重,节省钢材,降低造价。抗拉强度σu是钢材破坏前所能承受的最大应力,此时的结构因塑性变形很大而失去使用性能,但结构变形大而不垮,满足结构抵抗罕遇地震时的要求。σu/σy值的大小,可以看作钢材强度储备的参数。
2.塑性
钢材的塑性一般指应力超过屈服点后,具有显著的塑性变形而不断裂的性质。衡量钢材塑性变形能力的主要指标是伸长率δ和断面收缩率φ
伸长率δ是应力一应变曲线的最大应变值,等于试件拉断后,原标距间长度的伸长值与原标距比值的百分率。一般以l。/d。=5为标准试件。
⑺ 钢材一次拉伸应力应变曲线的四个工作阶段是什么
1,弹性阶段:该段抄的应力与应变成线形关系;
2,屈服阶段:该段钢筋将产生很大的塑性变形,应力应变关系呈水平直线;
3,强化阶段:该段应力应变关系曲线重新变成上升趋势,将达到钢筋的抗拉强度值的顶点;
4,破坏阶段:该段应力应变关系曲线变化为下降曲线,应变加大,直至钢筋最终被拉断.
⑻ 钢材应力应变全曲线
1,弹性阶段:该段的应力与应变成线形关系; 2,屈服阶段:该段钢筋将产生很大的专塑性变形,应力应属变关系呈水平直线; 3,强化阶段:该段应力应变关系曲线重新变成上升趋势,将达到钢筋的抗拉强度值的顶点; 4,破坏阶段:该段应力应变关系曲线变化为下降曲。
⑼ 低碳钢受拉时的应力-应变图中,分为哪几个阶段各阶段的特征及指标如何答案 (建筑材料)
分4个阶段:
(抄1)弹性阶段ob:这一阶袭段试样的变形完全是弹性的,全部卸除荷载知后,试样将恢复其原长。
(2)屈服阶段bc:试样的伸长量急剧地增加,而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。
(3)强化阶段ce试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长道,由于材料在塑性变形过程中不断强化,故试样中抗力不断增长。
(4)颈缩阶段和断裂Bef试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐降低。
当应力低于σe 时,线弹性变形阶段. 应力与试样的应变成正比,应力去除,变形消失。
σe和σs之间,非线弹性变形阶段,仍属于弹性变形,但应力与试样的应变不是正比关系。
σs时,屈服阶段(其实存在上下屈服极限的)应变变大,但是应力几乎没有变化。
当应力超过σs后,强化阶段,试样发生明显而均匀的塑性变形,若使试样的应变增大,则必须增加应力值。
在σb值之后,断裂阶段,试样开始发生不均匀塑性变形并形成缩颈,应力下降,最后应力达到σk时试样断裂。
指标:σe弹性极限σs屈服强度σb抗拉强度σk断裂强度
⑽ 什么是应力什么是应变
一、应力
所谓“应力”是在施加的外力的影响下物体内部产生的力。如图1所示在圆柱体的项部向其垂直施加外力P的时候物体为了保持原形在内部产生抵抗外力的力——内力。该内力被物体这里是单位圆柱体的截面积所除后得到的值即是“应力”或者简单地可概括为单位截面积上的内力单位为Pa帕斯卡或N/m2。例如圆柱体截面积为A(m2),所受外力为P(N牛顿)由外力=内力可得应力:
σ=P/A(Pa或者N/m2)
这里的截面积A与外力的方向垂直所以得到的应力叫做垂直应力。
二、应变
当单位圆柱体被拉伸的时候会产生伸长变形ΔL那么圆柱体的长度则变为L+ΔL。这里由伸长量ΔL和原长L的比值所表示的伸长率或压缩率就叫做“应变”记为ε。
ε=△L/L
与外力同方向的伸长(或压缩)方向上的应变称为“轴向应变”。应变表示的是伸长率或压缩率属于无量纲数没有单位。由于量值很小(1×10-6百万分之一)通常单位用“微应变”表示或简单地用μE表示。而单位圆柱体在被拉伸的状态下变长的同时也会变细。直径为d0的棒产生Δd的变形时直径方向的应变如下式所示
ε2=-△d/d0
这种与外力成直角方向上的应变称为“横向应变”。轴向应变与横向应变的比称为泊松比记为υ。每种材料都有其固定的泊松比且大部分材料的泊松比都在0.3左右。
υ=|ε2/ε1|=0.3
三、应力与应变的关系
各种材料的应变与应力的关系已经通过实验进行了测定。图2所示为一种普通钢材软铁的应力与应变关系图。根据胡克定律在一定的比例极限范围内应力与应变成线性比例关系。对应的最大应力称为比例极限。
应力与应变的比例常数E 被称为弹性系数或扬氏模量不同的材料有其固定的扬氏模量。综上所述虽然无法对应力进行直接的测量但是通过测量由外力影响产生的应变可以计算出应力的大小。