在說“彈性設(shè)計"的時候,我們或許可以不去關(guān)注材料抗拉強度,也可以不在意材料斷后延伸率,但是我們不得不提材料的屈服強度。
今天小編就來聊聊“屈服強度"。
不知道小伙伴們有沒有額外關(guān)注過“屈服強度"也是分類的。
小編在這里啰嗦一句,“屈服強度"的類別指的是常見的——上屈服強度ReH、下屈服強度ReL、規(guī)定塑性延伸強度Rp0.2(應(yīng)變0.2%時對應(yīng)的強度)。
上屈服強度,下屈服強度
上屈服強度ReH、下屈服強度ReL處在同一種材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的不同位置。
Rpl=241MPa指的是彈性極限,在此之前,材料在外荷載作用下,表現(xiàn)為純線性,卸除荷載之后,材料可以恢復(fù)原始狀態(tài),彈性極限對應(yīng)的應(yīng)變?yōu)?.0012;然后是ReH——上屈服強度262MPa,緊接著應(yīng)力驟降至ReL——下屈服強度248MPa,此時對應(yīng)的應(yīng)變?yōu)?.03,是彈性極限的25倍;再然后材料歷經(jīng)應(yīng)變硬化階段直至達到抗拉極限Ru=434MPa;在頸縮過程中達到斷裂,Rf——破環(huán)強度324MPa,此時對應(yīng)的應(yīng)變?yōu)?.38,是彈性極限的317倍!
對于不同的材料,有的要求取上屈服強度,有的要求取下屈服強度。例如,延性較弱的螺栓,發(fā)生破壞的時候比較突然,保守考慮一般取下屈服強度ReL,而延性較好的合金鋼Q355B,
規(guī)定塑性延伸強度
一個是規(guī)定塑性延伸強度Rp0.2。
這個參數(shù)是針對應(yīng)力-應(yīng)變曲線沒那么標(biāo)準(zhǔn),以至于難以找到屈服強度(無論是ReH還是ReL)的材料,典型如鋁。
對于這類屈服點不甚顯著的材料,行業(yè)一般采用“偏移法"選定材料屈服強度。
所謂“偏移法"是什么意思?
雖然這類材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線不像低碳鋼那么典型,但是有一點是一致的——曲線前期都是線性的。業(yè)內(nèi)正是利用這一點,將純線性的前一段沿應(yīng)變軸平移0.002(即0.2%),然后把平移之后的直線與原曲線的交點定為材料的屈服強度。
值得說明的是,除了金屬,檢測塑料的屈服強度有時候也可以采用0.2%偏移法。而有的金屬材料并不以0.2%對應(yīng)的強度,而是以其他更大的應(yīng)變(比方說0.4%)對應(yīng)的強度作為屈服強度。
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