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什麽是屈服強度?

更新時間:2022-08-12點擊次數:2053

屈服強度是指可以在材料中產(chan) 生的最大應力的指示,而不會(hui) 引起塑性變形。它是材料表現出變形的應力,是彈性極限的實際近似值。

在工程結構設計中,屈服強度非常重要。例如,在設計組件時,它必須支撐使用過程中產(chan) 生的力,並且組件不得在可塑性上變形。換句話說,應該選擇具有足夠屈服強度的材料。

由於(yu) 它表示在不引起變形的情況下可以施加的力的上限,因此屈服強度通常用於(yu) 計算機械零件中的最大允許載荷。對於(yu) 各種材料,已經建立了各種屈服標準。

然而,當材料受到應力時,它會(hui) 以可以恢複的方式變形。材料的屈服強度是應力,其變形後變為(wei) 塑性。任何由大於(yu) 屈服強度的應力引起的變形都是不可逆的。由於(yu) 彈性變形的線性,屈服強度也稱為(wei) 無偏差可以達到的最大應力。應力和應變成比例關(guan) 係。在此點之後可以觀察到寬變形,而施加的載荷幾乎沒有增加。屈服強度以 N/m2 或帕斯卡表示。

在設計組件時,了解材料的屈服強度非常重要,因為(wei) 它通常表示可以施加的載荷的上限。屈服強度對於(yu) 控製許多材料的生產(chan) 技術非常重要,例如鍛造,軋製或壓製。

拉伸試驗用於(yu) 評估材料的屈服強度。測試結果繪製在應力-應變曲線上。材料的屈服強度是應力-應變曲線偏離比例的應力。

在設計應用中,屈服強度通常用作可施加到材料上的允許應力的上限。在需要高應力和高載荷下保持精確尺寸公差的材料應用中,這一點尤其重要。通過改變位錯密度、雜質水平和晶粒尺寸(在結晶材料中),可以微調材料的屈服強度。對於(yu) 沒有明確屈服點的材料,屈服強度通常表示為(wei) 產(chan) 生原始尺寸0.2%的變形的應力,稱為(wei) 0.2%屈服應力。

屈服強度的值在結構的構造中很重要,使得結構能夠在正常工況下在彈性區域中發揮作用。然而,當麵對意外的衝(chong) 擊載荷(如爆炸,火災或自然災害,如地震)時,材料的塑料區域變得至關(guan) 重要,因為(wei) 在這種情況下,材料吸收的大部分能量主要由塑料區域貢獻。因此,具有更高的韌性意味著材料能夠在更長的時間內(nei) 承受這種不可預見的載荷,以便為(wei) 執行安全措施留出更多時間。

通常,屈服強度隨應變速率而增加,並隨溫度而降低。當後者不是這種情況時,據說該材料表現出屈服強度異常,這是高溫合金的典型特征,並導致它們(men) 在高溫下需要高強度的應用中使用。屈服強度異常也稱為(wei) “屈服應力異常"。通常很難確定屈服開始的確切點,這就是為(wei) 什麽(me) 在實踐中使用證明應力的原因。這是應力被認為(wei) 產(chan) 生一定量應變的地方,這用於(yu) 定義(yi) 屈服強度。