应力 - 应变曲线介绍(用PDF)

应力 - 应变曲线是材料应力和它的应变的图形图。在Y轴上绘制应力,并在X轴上绘制应变。这种应力和应变曲线提供应力和应变与材料的应变的应变行为之间的关系。在材料科学和机械工程中,应力 - 应变曲线广泛用于了解任何材料的强度,变形和故障标准。在本文中,我们将探讨压力 - 应变曲线的详细信息。

产生压力 - 应变曲线

在通用试验机(UTM)内的试样的拉伸试验期间绘制应力 - 应变曲线。在该仪器中,标准试样上的力增加,直到其故障和绘图仪不断记录应力和应变。

图。图1示出了钢的典型应力 - 应变曲线。

钢的应力应变曲线
图1:钢的应力 - 应变曲线

压力&如下所示的应变曲线描述如下所列的各种工程参数:

产量强度:

材料的屈服强度是最大应力之后伸长率变成塑料,永久变形开始。一旦达到了材料的屈服强度,就会发生大变形,施加的载荷的速度很小。一旦屈服点未达到应力,材料将重新获得其形状。

在应力 - 应变曲线中,屈服强度是应力偏离其比例效应的点。对于几种材料,应力 - 应变曲线中的屈服强度是不同的,但对于少数人来说,它不是。因此,用于证明应力的概念用于表示应力的屈服强度&这些材料的应变曲线。通过将平行线绘制到应力 - 应变曲线的线性部分以0.002(或2%)的线性部分来指示证明应力。

极限拉伸强度:

材料的极限拉伸强度或拉伸强度是应力 - 应变曲线的最大应力值。这是最终故障前任何材料的最大应力值。对于脆性材料,拉伸强度在设计计算中用作应力。在应力 - 应变曲线中,可以精确地为所有类型的材料确定最终拉伸强度。

年轻的模量:

杨氏模量被定义为应变的压力比率。它是弹性材料刚度的衡量标准。如图1所示。如图1所示,它是应力 - 应变曲线的直线部分中的线的斜率。

压力 - 应变曲线的重要性

材料的应力 - 应变曲线为工程设计提供了长期的机械性能列表。在裂缝之前,材料耐受载荷的容量是从应力 - 应变曲线获得的。允许的材料应力值通常从韧性材料的屈服强度值和脆性材料的拉伸强度值决定。曲线还在负载条件下提供其变形的粗略估计。

应力 - 应变曲线还有助于从曲线挤出,弯曲,轧制等的制造工艺中,可以计算塑性变形所需的力量。

铝的应力 - 应变曲线

最广泛使用的延性材料钢的应力 - 应变曲线如图1所示。图2下面示出了铝的典型应力 - 应变曲线。对于铝,屈服强度并不明显;因此,使用耐用应力法决定屈服强度。

铝的应力 - 应变曲线
图2:铝的应力 - 应变曲线

铸铁应力 - 应变曲线

铸铁是一种脆性材料。对于脆性材料,由于这些材料突然间,屈服强度不存在。因此,拉伸强度是铸铁,玻璃和混凝土等脆性材料的主要重要参数。图3下面提供了铸铁和混凝土的典型应力 - 应变曲线。

铸铁应力 - 应变曲线& Concrete
图3:铸铁应力 - 应变曲线& Concrete

弹性体的应力 - 应变曲线

弹性体通常表现出永久性可塑性。因此,弹性体的应力 - 应变曲线与韧性和脆性材料非常不同。图4下面示出了弹性体,塑料材料和脆性聚合物的应力 - 应变曲线的典型例子。

弹性体的应力 - 应变曲线
图4:弹性体的应力 - 应变曲线

完美塑料材料的应力 - 应变曲线

完美的塑料或理想的塑料材料在塑性变形期间不会显示任何工作硬化。图。图5显示了用于完美塑料,线性弹性,粘弹性和弹性塑料材料的应力 - 应变曲线。

完美塑料材料的应力 - 应变曲线
图5:完美塑料材料的应力 - 应变曲线

请注意

  • 所有材料的张力和压缩中的应力 - 应变曲线是不同的。应力 - 应变行为(曲线形状)可以是相似的,但应力值大大不同。
  • 室温下的应力 - 应变曲线与其他温度的相同曲线不同。图。图6示出了用于不锈钢和纤维增强复合材料的应力 - 应变曲线的典型示例。
各种温度的应力 - 应变曲线
图6:各种温度的应力 - 应变曲线

图7下面示出了显示各种材料的应力 - 应变曲线的比较图像。

对比较应力应变曲线
图7:材料的比较应力 - 应变曲线
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Anup Kumar Dey

我是一名机械工程师转向管道工程师。目前,我在一名高级管道压力工程师中工作。我对博客非常激烈,总是试图做独特的事情。本网站是我对博客世界的第一个冒险,目的是与世界各地的其他管道工程联系起来。

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