① 钢材的抗拉强度是什么
抗拉强度(tensile strength)
抗拉强度( бb )指材料在拉断前承受最大应力值。
当钢材屈服回到一定程度答后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。此后,钢材抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。
单位:kn/mm2(单位面积承受的公斤力)
抗拉强度:extensional rigidity.
抗拉强度=Eh,其中E为杨氏模量,h为材料厚度
目前国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定!
② 钢结构具有良好的抗震性能是因为什么
钢结构具有良好的抗震性能是因为钢材良好的吸能能力和延性。
钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。
各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简单,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢结构容易锈蚀,一般钢结构要除锈、镀锌或涂料,且要定期维护。
钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚度好、抵抗变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。
钢结构应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
另外还有无热桥轻钢结构体系,建筑本身是不节能的,本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题;小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越,施工装修都方便。
③ 抗拉强度和屈服强度有什么区别
1、定义
抗拉强度是金属由均匀塑性形变向局部集中塑性变形过渡的临界值,也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。符号为Rm(GB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb),单位为MPa。
屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限,也就是抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服现象出现的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值作为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。
2、意义
抗拉强度:σb标志韧性金属材料的实际承载能力,但这种承载能力仅限于光滑试样单向拉伸的受载条件,而且韧性材料的σb不能作为设计参数,因为σb对应的应变远非实际使用中所要达到的。
屈服强度:屈服强度不仅有直接的使用意义,在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。例如材料屈服强度增高,对应力腐蚀和氢脆就敏感;材料屈服强度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此,屈服强度是材料性能中不可缺少的重要指标。
3、类型
抗拉强度包括:张拉膜抗拉强度;混凝土抗拉强度;岩石的抗拉强度。
屈服强度包括:银文屈服:银纹现象与应力发白;剪切屈服。
参考资料来源:网络-抗拉强度
参考资料来源:网络-屈服强度
④ 钢材的主要力学性能指标有哪些各指标可以用来衡量钢材哪方面的性能
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.简单的可这样解释:
强度,是指材料抵抗变形或断裂的能力.有二种:屈服强度σb、抗拉强度σs.强度指标是衡量结构钢的重要指标,强度越高说明钢材承受的力(也叫载荷)越大;
硬度,是指材料表面抵抗硬物压人的能力.常见有三种:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV.硬度是衡量钢材表面变形能力的指标,硬度越高,说明钢的耐磨性越好;即不容易磨损;
塑性,是指材料产生变形而不断裂的能力.有两种表示方法:伸长率δ、断面收缩率ψ.塑性是衡量钢材成型能力的指标,塑性越高,说明钢材的延展性越好,即容易拉丝或轧板;
韧性也叫冲击韧性,是指材料抵抗冲击变形的能力,表示方法为冲击值αk.冲击韧性是衡量钢材抗冲击能力的指标,数值越高,说明钢材抵抗运动载荷的能力越强.
一般情况下,强度低的钢材,硬度也低,塑性和韧性就高,例如钢板、型材,就是由强度较低的钢材生产的;而强度较高的钢材,硬度也高,但塑性和韧性就差,例如生产机械零件的中碳钢、高碳钢,就很少看到轧成板或拉成丝.
⑤ 请问一下钢结构的力学性能是什么
钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能。
1. 屈服强度
钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度称为屈服强度,也称屈服点,是建筑钢材的一个重要力学特征。屈服点是弹性变形的终点,而且在较大变形范围内应力不会增加,形成理想的弹塑性模型。低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服平台,而热处理钢材和高碳钢则没有。
2. 抗拉强度
单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度,称为抗拉强度,它是钢材所能承受的最大应力值。由于钢材屈服后具有较大的残余变形,已超出结构正常使用范畴,因此抗拉强度只能作为结构的安全储备。
3. 伸长率
伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比。伸长率代表钢材断裂前具有的塑性变形能力,这种能力使得结构制造时,钢材即使经受剪切、冲压、弯曲及捶击作用产生局部屈服而无明显破坏。伸长率越大,钢材的塑性和延性越好。
屈服强度、抗拉强度、伸长率是钢材的三个重要力学性能指标。钢结构中所有钢材都应满足规范对这三个指标的规定。
4. 冷弯性能
根据试样厚度,在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°,其表面无裂纹和分层即为冷弯合格。冷弯性能是一项综合指标,冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求,另一方面也表示钢材的冶金质量(颗粒结晶及非金属夹杂等)符合要求。重要结构中需要钢材有良好的冷、热加工工艺性能时,应有冷弯试验合格保证。
5. 冲击韧性
冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量。单向拉伸试验所表现的钢材性能都是静力性能,韧性则是动力性能。韧性是钢材强度、塑性的综合指标,韧性越低则发生脆性破坏的可能性越大。韧性值受温度影响很大,当温度低于某一值时将急剧下降,因此应根据相应温度提出要求。
⑥ 钢材的主要力学性能指标有哪些各指标可以用来衡量钢材哪方面的性能
钢材的主要力学性能指标和衡量的性能如下:
1、韧性:金属材料抵抗冲击载荷而内不被破坏的能力。容
2、硬度:金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力。
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。
4、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。
5、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。
6、疲劳强度:材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力。
7、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。
按化学成分分类钢铁:
碳素钢 按其含碳量的不同,可分为:
1、低碳钢--含碳量wc≤0.25%。
2、中碳钢--含碳量wc>0.25%≤0.60%。
3、高碳钢--含碳量wc>0.60%高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多。
⑦ 钢材的抗拉强度是什么 钢材的抗拉强度介绍
1、抗拉强度( Rm)指材料在拉断前承受最大应力值。
2、当钢材屈服到一尘物改定程度后,蚂码由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新派判提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。
3、此后,钢材抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。
⑧ 钢材的力学性能有哪些
力学性能是钢材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韧性及硬度等。
(1)抗拉性能。表示钢材抗拉性能的指标有屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率、断面收缩率。
屈服是指钢材试样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象。发生屈服现象时的最小应力,称为屈服点或屈服极限,在结构设计时,一般以屈服强度作为设计依据。
抗拉强度是指试样拉伸时,在拉断前所承受的最大荷载与试样原横截面面积之比。
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0.6~0.65,低合金结构钢为0.65~0.75,合金结构钢为0.84~0.86。
伸长率是指金属材料在拉伸时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比;断面收缩率是指金属试样拉断后,其缩颈处横截面面积的最大缩减量与原横截面面积的百分比。伸长率和断面收缩率越大,钢材的塑性越好。
(2)冷弯性能。冷弯性能是指钢材在常温下抵抗弯曲变形的能力,表示钢材在恶劣条件下的塑性。钢材按规定的弯曲角度a和弯心直径d弯曲后,通过检查弯曲处的外面和侧面有无裂纹、起层或断裂等进行评定。
通过冷弯可以揭示钢材内部的应力、杂质等缺陷,还可用于钢材焊接质量的检验,能揭示焊件在受弯面的裂纹、杂质等缺陷。
(3)冲击韧性。冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用而不破坏的能力。
工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak,单位为焦耳(J)。钢材的冲击韧性是衡量钢材质量的一项指标,特别对经常承受荷载冲击作用的构件,如重量级的吊车梁等,要经过冲击韧性的鉴定。冲击韧性越大,表明钢材的冲击韧性越好。
(4)硬度。硬度是指金属抵抗硬物体压人其表面的能力,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标。
硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法为布氏硬度,是用一定直径的球体(钢球或硬质合金球),以相应的试验力压人试样表面,经规定的保持时间后,卸除试验力,测表面压痕直径计算其硬度值。
(5)疲劳破坏。钢材在交变应力作用下,应力在远低于静荷载抗拉强度的情况下突然破坏,甚至在低于静荷载屈服强度时即发生破坏,这种破坏称为疲劳破坏。钢材疲劳破坏的应力指标用疲劳强度(或称疲劳极限)来表示,它是指试件在交变应力的作用下,不发生疲劳破坏的最大应力值。一般把钢材承受交变荷载1×107周次时不发生破坏所能承受的最大应力作为疲劳强度。设计承受交变荷载且需进行疲劳验算的结构时,应当了解所用钢材的疲劳强度。
⑨ "钢材的主要力学性能指标有哪些
钢材主要力学性能指标主要包括屈服强度、
试样在拉伸过程中,材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度或者强度极限(σb)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
计算公式为:σ=Fb/So
式中:Fb--试样拉断时所承受的最大力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm²。
(9)钢材什么抵抗变形能力扩展阅读
钢材,国家建设和实现四化必不可少的重要物资,其应用广泛、品种繁多,根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类,又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢,优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。
钢材在热轧或锻造后不再对其进行专门热处理,冷却后直接交货,称为热轧或热锻状态,热轧(锻)的终止温度一般为800~900℃,之后一般在空气中自然冷却,因而热轧(锻)状态相当于正火处理。
所不同的是因为热轧(锻)终止温度有高有低,不像正火加热温度控制严格,因而钢材组织与性能的波动比正火大。不少钢铁企业采用控制轧制,由于终轧温度控制很严格,并在终轧后采取强制冷却措施,因而钢的晶粒细化,交货钢材有较高的综合力学性能。
无扭控冷热轧盘条比普通热轧盘条性能优越就是这个道理,热轧(锻)状态交货的钢材,由于表面覆盖有一层氧化铁皮,因而具有一定的耐蚀性,储运保管的要求不像冷拉(轧)状态交货的钢材那样严格,大中型型钢、中厚钢板可以在露天货场或经苫盖后存放。
⑩ 钢材力学性质有哪些
屈服强度和抗拉强度。
钢材的技术性质——力学性能
1.抗拉性能
抗拉性能是钢材最主要的技术性能,通过拉伸试验可以测得屈服强度、抗拉强度和伸长率,这些是钢材的重要技术性能指标。
低碳钢的抗拉性能可用受拉时的应力一应变图来阐明。
低碳钢从受拉到拉断,经历了如下四个阶段:
(1)弹性阶段
oa为弹性阶段。在oa范围内,随着荷载的增加,应力和应变成比例增加。如卸去荷载,则恢复原状,这种性质称为弹性。oa是一直线,在此范围内的变形,称为弹性变形。a点所对应的应力称为弹性极限,用σP表示。在这一范围内,应力与应变的比值为一常量,称为弹性模量,用E表示,即 。弹性模量反映了钢材的刚度。是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。碳素结构钢Q235的弹性模量E=(2.0~2.1)×105MPa,弹性极限σP=(180~200)MPa。
(2)屈服阶段
ab为屈服阶段。在ab曲线范围内,应力与应变不能成比例变化。应力超过σP后,即开始产生塑性变形。应力到达Reh之后,变形急剧增加,应力则在不大的范围内波动,直到b点止。Reh点是上屈服强度,ReL点是下屈服强度,ReL也可称为屈服极限,当应力到达ReL时,钢材抵抗外力能力下降,发生“屈服”现象。ReL是屈服阶段应力波动的次低值,它表示钢材在工作状态允许达到的应力值,即在ReL之前,钢材不会发生较大的塑性变形。故在设计中一般以下屈服强度作为强度取值的依据。碳素结构钢Q235的ReL应不小于235MPa。
(3)强化阶段
bc为强化阶段。过b点后,抵抗塑性变形的能力又重新提高,变形发展速度比较快,随着应力的提高而增加。对应于最高点C的应力,称为抗拉强度,用Rm表示, (Fm为c点时荷载,S0为试件受力截面面积)。
抗拉强度不能直接利用,但下屈服强度和抗拉强度的比值(即屈强比ReL/Rm)却能反映钢材的安全可靠程度和利用率。屈强比越小,表明材料的安全性和可靠性越高,材料不易发生危险的脆性断裂。如果屈强比太小,则利用率低,造成钢材浪费。碳素结构钢Q235的Rm应不小于375MPa,屈强比在0.58~0.63之间。
对于在外力作用下屈服现象不明显的硬钢类,规定产生残余变形为0.2%L0时的应力作为屈服强度,用 表示。
(4)颈缩阶段
cd为颈缩阶段。过C点,材料抵抗变形的能力明显降低。在cd范围内,应变迅速增加,而应力则反而下降,变形不能再是均匀的。钢材被拉长,并在变形最大处发生“颈缩”,直至断裂。
将拉断的钢材拼合后,测出标距部分的长度,便可按下式求得其断后伸长率A:
式中 L0——试件原始标距长度,mm;
Lu——试件拉断后标距部分的长度,mm。
以A和 分别表示L0=5d0和L0=10d0时的断后伸长率,d0为试件的原直径或厚度。对于同一钢材,A大于 。
伸长率反映了钢材的塑性大小,在工程中具有重要意义。塑性大,钢质软,结构塑性变形大,影响使用。塑性小,钢质硬脆,超载后易断裂破坏。塑性良好的钢材,偶尔超载、产生塑性变形,会使内部应力重新分布,不致由于应力集中而发生脆断。
2.冲击韧性
冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用的能力。
钢材的冲击韧性是用标准试件(中部加工有V型或U型缺口),在摆锤式冲击试验机上进行冲击弯曲试验后确定,试件缺口处受冲击破坏后,以缺口底部处单位面积上所消耗的功,即为冲击韧性指标,用冲击韧性值ak(J/cm2)表示。ak越大,表示冲断试件时消耗的功越多,钢材的冲击韧性越好。
钢材进行冲击试验,能较全面地反映出材料的品质。钢材的冲击韧性对钢的化学成分、组织状态、冶炼和轧制质量,以及温度和时效等都较敏感。
3.耐疲劳性
钢材在交变荷载反复作用下,在远小于抗拉强度时发生突然破坏,这种破坏叫疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限或疲劳强度表示。它是指钢材在交变荷载作用下,于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。
钢材耐疲劳强度的大小与内部组织、成分偏析及各种缺陷有关。同时钢材表面质量、截面变化和受腐蚀程度等都影响其耐疲劳性能。
4.硬度
表示钢材表面局部体积内,抵抗外物压入产生塑性变形的能力,是衡量钢材软硬程度的一个指标。
测定钢材硬度的方法有布氏法、洛氏法和维氏法。常用的是布氏法和洛氏法。