线应变与|资料在轴向拉伸时在比例极限内 (线应变等于)

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• 资料在轴向拉伸时在比例极限内，线应变与（
• Q235拉伸实验
• 资料的强度功能有什么阶段？

资料在轴向拉伸时在比例极限内，线应变与（

资料在轴向拉伸时在比例极限内，线应变与（）成正比。

A. 正应力

B. 剪应力

C. 弹性模量

D. 轴力

答案：A

物体因为外因(受力、湿度变动等)而变形时，在物体内各部分之间发生相互作用的内力，以抵制这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。

在所调查的截面某一点单位面积上的内力称为应力。

同截面垂直的称为正应力或法向应力。

法向应力又有张力与压力之分。

正应力普通指法向应力。

法向应力差指的是物体受力方向的某一法向上不同位置之间的应力差，在流变学钻研中用来刻画资料弹性形变行为，其中驳回的较多的为第一法向应力差和第二法向应力差。

其函数可经过计算偏应力张量重法向应力重量的差值取得。

第一法向应力差

中文称号：第一法向应力差

英文称号：first normal stress difference

定 义：黏弹性流体流动时，流动方向的法向应力与垂直方向的法向应力之差。

运行学科：资料迷信技术(一级学科)，高分子资料(二级学科)，高分子迷信(三级学科)

第二法向应力差

中文称号：第二法向应力差

英文称号：secondary normal stress difference

定 义：黏弹性流体流动时，与流动方向垂直的二个方向上的法向应力之差。

运行学科：资料迷信技术(一级学科)，高分子资料(二级学科)，高分子迷信(三级学科）

Q235拉伸实验

钢材的拉伸实验，用规则方式和尺寸的规范试件，在常温200Ci5℃条件下，按规则的加载速度在拉力实验机上启动。

用于x一y函数记载仪记载试件的应力——应变曲线。

图2—1是Q235钢的典型应力——应变曲线，纵坐标为应力σ＝N／A，横坐标为应变ε＝△L／L。

(△Lo／L区分为试件的标距长度和标距长度的伸长量)1．弹性阶段(OB段)钢材处于弹性阶段，即应力与应变呈线性相关σ＝E·ε·E为该直线段的斜率也称为钢材的弹性模量，E=2．06X10SN／mm2。

月点的应力op称为比例极限(弹性极限)。

2．弹塑性阶段(BC段)当施加的应力σ>σp大于弹性极限后，钢材的应力应变呈曲线相关。

这时钢材的变形包含弹性和塑性两部分，其中塑性变形在卸载后不再恢复。

在塑性阶段变形增长率比应力快，曲线上马一点的切线斜率为该点的切线模量Et＝da／de，切线模量随应变参与而降低，直到应力到达屈服强度为止(曲线上C点)3．屈服阶段(CD段)当施加的应力越过C点后，曲线呈屈服平台。

钢材的应力不再增大，而在某一确定值人(屈服强度)左近高低动摇。

应变却在继续增长，即变形模量为零。

钢材呈屈服形态，相应的应变幅度称为流??植那??逼溆αι舷奕顺莆?锨??悖黄溆αο孪辠yd称为下屈服点。

4．强化阶段(DG段)钢材教训了屈服阶段的变形后，外部晶粒从新陈列，又恢复了继续承载的才干。

应力一应变曲线呈回升趋向，直至到达G点，此阶段称为钢材的强化阶段。

G点的应力ou称作钢材的抗拉强度(极限强度)。

5．颈缩阶段(GH段)当试件应力超越ou以后，在承载力最单薄的截面处，横截面急剧收缩，塑性变形迅速参与，荷载降低直到拉断的环节叫做颈缩阶段。

上述五个阶段是低碳钢单向拉伸实验σ～ε曲线的典型特色，说明低碳钢具备现实的弹塑性。

而高碳钢单向拉伸实验则没有清楚的屈服阶段。

在工程通常中，钢材具备两种性质齐全不同的破坏方式，一种呈塑性破坏，另一种呈脆性破坏。

塑性破坏是构件在破坏前有较大的塑性变形，断裂后断口呈纤维状，色泽发暗。

因为破坏前有清楚的变形，容易及时发现及采取措施，增加损失。

脆性破坏是构件在破坏前变形很小，破坏前没有任何预兆，破坏突然出现，断口平直呈光泽的晶粒状。

因为脆性破坏突然，没有预兆，故经济损失重大，在设计与施工时要特意留意预防脆性破坏。

二、钢材的基本功能设计钢结构时，要依据结构的性质适当的决定钢材和目的保障名目。

上方区分叙说钢材的各项基本机械功能1．强度钢材的强度目的由弹性极限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，节俭钢材，降低造价。

抗拉强度σu是钢材破坏前所能接受的最大应力，此时的结构因塑性变形很大而失去经常使用功能，但结构变形大而不垮，满足结构抵制罕遇地震时的需要。

σu／σy值的大小，可以看作钢材强度储藏的参数。

2．塑性钢材的塑性普通指应力超越屈服点后，具备清楚的塑性变形而始终裂的性质。

权衡钢材塑性变形才干的关键目的是伸长率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。

普通以l。

／d。

=5为规范试件。

此时的伸长率δs按下式计算：断面的颈缩率是指试件拉断后，颈缩的断面面积增加值与原截面积比值的百分率，按下式计算：

资料的强度功能有什么阶段？

1、弹性阶段：

随着荷载的参与，应变随应力成正比参与。

如卸去荷载，试件将恢还原状，体现为弹性变形。

在这一范畴内，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关键目的。

罕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，开局发生塑性变形，应变参与的速度大于应力增长速度，钢材抵制外力的才干出现“屈服”了。

因比拟稳固易测，罕用低碳钢的为195～300MPa。

该阶段在资料万能实验机上体现为指针不动（即使放大送油）或来回窄幅摇动。

钢材受力达屈服点后，变形即迅速开展，虽然尚未破坏但已不能满足经常使用需要。

故设计中普通以屈服点作为强度取值依据。

3、强化阶段：

抵制塑性变形的才干又从新提高，变形开展速度比拟快，随着应力的提高而增强，称为抗拉强度，用бb示意。

罕用低碳钢的为385～520MPa。

抗拉强度不能间接应用，但屈服点与抗拉强度的比值（即屈强比），能反映钢材的安保牢靠水平和应用率。

屈强比越小，标明资料的安保性和牢靠性越高，结构越安保。

但屈强比过小，则钢材有效应用率太低，形成糜费。

罕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（破坏）：

资料变形迅速增大，而应力反而降低。

试件在拉断前，于单薄处截面清楚增加，发生“颈缩现象”，直至断裂。

经过拉伸实验，除能检测钢材屈服强度和抗拉强度等强度目的外，还能检测出钢材的塑性。

塑性示意钢材在外力作用下出现塑性变形而不破坏的才干，它是钢材的一个关键性目的。

钢材塑性用伸长率或断面收缩率示意。

裁减资料：

一、关于韧性资料，有弹性和塑性两个阶段。

1、弹性阶段的力学功能有：

比例极限。

应力与应变坚持成正比相关的应力最高限。

当应力小于或等于比例极限时，应力与应变满足胡克定律，即应力与应变成正比。

弹性极限。

弹性阶段的应力最高限。

在弹性阶段内，载荷除去后，变形所有隐没。

这一阶段内的变形称为弹性变形。

绝大少数工程资料的比例极限与弹性极限极为凑近，因此可近似以为在所有弹性阶段内应力和应变均满足胡克定律。

弹性模量：弹性阶段内，法应力与线应变的比例常数（E ）；剪切弹性模量：弹性阶段内，剪应力与剪应变的比例常数（G ）；泊松比：垂直于加载方向的线应变与沿加载方向线应变之比（ν）。上述3种弹性常数之间满足

2、塑性阶段的力学功能有：

屈服强度。

资料出现屈服时的应力值。

又称屈服极限。

屈服时应力不参与但应变会继续参与。

条件屈服强度。

某些无清楚屈服阶段的资料，规则发生必定塑性应变量（例如 0.2%）时的应力值 ，作为条件屈服强度。

应力超越屈服强度后再卸载，弹性变形将所有隐没，但仍残留部分无法隐没的变形，称为终身变形或塑性变形。

强化与强度极限。

应力超越屈服强度后，资料因为塑性变形而发生应变强化 ，即参与应变需继续参与应力。

这一阶段称为应变强化阶段。

强化阶段的应力最高限，即为强度极限。

应力到达强度极限后，试样会发生部分收缩变形，称为颈缩。

加长率（δ ）与截面收缩率（ψ）。

二、脆性资料：

1、关于脆性资料，没有清楚的屈服与塑性变形阶段，试样在变形很小时即被拉断，这时的应力值称为强度极限 。

某些脆性资料的应力 -应变曲线上也无清楚的直线阶段，这时，胡克定律是近似的。

弹性模量由应力 - 应变曲线的割线的斜率确定。

2、紧缩时，大少数工程韧性资料具备与拉伸时相反的屈服强度与弹性模量，但不存在强度极限。

大少数脆性资料，紧缩时的力学功能与拉伸时有较大差异。

例如铸铁紧缩时会体现出清楚的韧性，试样破坏时有清楚的塑性变形，断口沿约45°斜面剪断，而不是沿横截面断裂；强度极限比拉伸时高4～5倍。

参考资料：网络百科-钢筋

参考资料：网络百科-弹性模数

参考资料：网络百科-颈缩