什么叫抗拉強度?
什么是抗拉強度?
木材承受拉伸荷載的能力。木材抗拉強度分為順紋抗拉與橫紋抗拉兩種。
順紋抗拉強度
抵抗沿紋理方向的拉伸荷載能力。無疵木材的強度性質中,以順紋抗拉強度最高,通常約為順紋抗壓強度的2~3倍,抗彎強度的1.5倍。木材順紋抗拉強度,主要取決于組成針葉樹材管胞胞壁或闊葉樹材中纖維細胞胞壁中的纖維素含量。因為纖維素鏈狀分子,與細胞的軸向是一致的,當木材順紋承受拉力荷載時,所有的鏈狀分子都起作用。順紋抗拉強度在通常的使用條件下是不能充分發揮和利用的,因為在構件聯結處,由于順紋剪切強度太小,只有順紋抗拉強度的6~10%,往往在聯結固定處發生剪切或劈裂的破壞。木節、斜紋或任何不規律的林木生長缺陷都對順紋抗拉強度有較大不良的影響。通常密度高的木材,其順紋抗拉強度也高,當木材含水率低于纖維飽和點時,隨木材含水率的降低順紋抗拉強度增高,但影響的程度小于水分對木材的其他強度。要精確測定無疵木材的順紋抗拉強度是較困難的,主要由于木材橫紋抗壓和順紋抗剪強度都遠低于順紋抗拉強度。以致試驗時的試樣,往往因聯接處受剪切力或壓縮力的破壞,得不到最大的順紋抗拉強度。各國的標準試驗方法,主要考慮的是試樣的形狀、尺寸和夾具形式,盡量使之減少上述影響的應力因素,目前有的國家材料試驗中尚未列入此項試驗。有的雖有此項方法,但一般不要求進行,在設計、利用需要順紋抗拉強度指標時,則利用抗彎強度相等的值代替。
橫紋抗拉強度
承受垂直于木材紋理方向的拉伸荷載的能力。木材橫紋抗拉強度很低,如果木材因干縮而產生裂紋時,橫紋抗拉強度會受到很大的削弱,甚至會完全喪失。因此在任何木結構的構件中,應盡量避免產生橫紋抗拉應力。當木材紋理方向與其構件的主軸成一定角度時,將導致順紋抗拉趨向橫紋抗拉,使木材主軸方向的抗拉強度明顯地降低。橫紋抗拉強度,也可用于推測木材干燥時是否容易發生開裂現象,木材橫紋抗拉強度僅為順紋抗拉強度的1/10~1/40。木材弦向與徑向的橫紋抗拉強度也不完全相同,一般徑向比弦向高,因為木材徑向受拉時受木射線的加強作用,具有寬射線的木材其作用更為明顯。射線雖不寬而早晚材明顯的針葉樹材,抗拉強度弦向可能大于徑向。
抗拉強度單位
抗拉強度單位:MPa
試樣在拉伸過程中,材料經過屈服階段后進入強化階段后隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時所承受的最大力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度或者強度極限(σb),單位為N/(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。計算公式為:
σ=Fb/So
式中:Fb--試樣拉斷時所承受的最大力,N(牛頓); So--試樣原始橫截面積,mm²。
抗拉強度即表征材料最大均勻塑性變形的抗力,拉伸試樣在承受最大拉應力之前,變形是均勻一致的,但超出之后,金屬開始出現縮頸現象,即產生集中變形。
對于沒有(或很小)均勻塑性變形的脆性材料,它反映了材料的斷裂抗力。符號為Rm(GB/T 228-1987舊國標規定抗拉強度符號為σb),單位為MPa。
膜材在純拉伸力的作用下,不致斷裂時所能承受的最大荷載與受拉伸膜材寬度的比值,通常用N/3cm來表示。它分為經向和緯向抗拉強度。
經向抗拉強度:沿膜材經線方向拉伸時的抗拉強度。
緯向抗拉強度:沿膜材緯線方向拉伸時的抗拉強度。
對于水泥土抗拉強度研究,目前文獻成果還很少,原因在于研究手段不足。為了獲得水泥土更精準的直接抗拉強度及其變化規律,課題組自行設計了水泥土單軸拉伸儀,對黃土拌合的水泥土,進行了不同水泥摻量和齡期的單軸直接抗拉強度試驗研究。結論如下:
1.在水泥土干密度、水泥摻量保持一定的條件下,單軸拉伸強度和極限應變隨齡期延長而增長,增長弧度逐漸減小并逐漸趨于穩定。
2.在水泥土齡期一定條件下,單軸拉伸強度和極限應變隨水泥摻量增加而增大,水泥摻量增大到10%左右,水泥土內部出現連續水泥網紋結構,單軸拉伸強度出現跳躍性增長。
3.不同情況的水泥土拉伸試樣,破壞時的極限應力和應變較素土都顯著增強,屬脆性斷裂拉伸破壞,水泥在水泥土固化過程中的作用猶如沉積巖中的膠結物作用,在土中加入水泥形成水泥土的過程,實際上是一種硅質膠結的人工快速造巖過程。
擴展資料:
σb標志韌性金屬材料的實際承載能力,但這種承載能力僅限于光滑試樣單向拉伸的受載條件,而且韌性材料的σb不能作為設計參數,因為σb對應的應變遠非實際使用中所要達到的。
如果材料承受復雜的應力狀態,則σb就不代表材料的實際有用強度。由于σb代表實際機件在靜拉伸條件下的最大承載能力,且σb易于測定,重現性好,所以是工程上金屬材料的重要力學性能標志之一,廣泛用作產品規格說明或質量控制指標。
對脆性金屬材料而言,一旦拉伸力達到最大值,材料便迅速斷裂了,所以σb就是脆性材料的斷裂強度,用于產品設計,其許用應力便以σb為判據。
σ的高低取決于屈服強度和應變硬化指數。在屈服強度一定時,應變硬化指數越大,σb也越高。
抗拉強度σb與布氏硬度HBW、疲勞極限之間有一定的經驗關系。
抗拉強度計算公式是什么?
抗拉強度的計算公式:σ=Fb/So。
在拉伸過程中,材料在屈服階段承受的最大力(Fb)隨著屈服階段和強化階段的橫截面尺寸而明顯減小。除以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度或者強度極限(σb),單位為N/mm²(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。
抗壓強度的影響因素:
1、首先跟金屬元素有關,不同的純金屬,其抗拉強度是不同的,其實是跟原子之間的結合力直接相關,原子不同,結合力不同。
2、跟合金化有關,加入不同的合金元素,其抗拉強度是不同的,合金元素種類、加入量大小、不同的合金元素之間的配比、合金元素存在的狀態等等都有關。
3、跟金屬的晶粒度有關,一般晶粒越小,抗拉強度越高。
4、跟組織狀態有關,即使同樣成分的合金,不同的熱處理狀態,也即不同的組織,其性能是不同的,材料學的一個原則是組織決定了性能,抗拉強度只不過是力學性能中的一項而已,所以,組織決定了抗拉強度大小。
抗拉強度是什么意思?單位是什么?
抗拉強度的計算公式是什么?
計算公式為:σ=Fb/So
式中:Fb--試樣拉斷時所承受的最大力,N(牛頓); So--試樣原始橫截面積,mm²。
試樣在拉伸過程中,材料經過屈服階段后進入強化階段后隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時所承受的最大力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度或者強度極限(σb),單位為N/(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。
抗拉強度( Rm)指材料在拉斷前承受最大應力值。當鋼材屈服到一定程度后,由于內部晶粒重新排列,其抵抗變形能力又重新提高,此時變形雖然發展很快,但卻只能隨著應力的提高而提高,直至應力達最大值。
此后,鋼材抵抗變形的能力明顯降低,并在最薄弱處發生較大的塑性變形,此處試件截面迅速縮小,出現頸縮現象,直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應力值稱為強度極限或抗拉強度。
單位:N/(單位面積承受的公斤力)
擴展資料:
抗拉強度的實際意義
1)σb標志韌性金屬材料的實際承載能力,但這種承載能力僅限于光滑試樣單向拉伸的受載條件,而且韌性材料的σb不能作為設計參數,因為σb對應的應變遠非實際使用中所要達到的。如果材料承受復雜的應力狀態,則σb就不代表材料的實際有用強度。
由于σb代表實際機件在靜拉伸條件下的最大承載能力,且σb易于測定,重現性好,所以是工程上金屬材料的重要力學性能標志之一,廣泛用作產品規格說明或質量控制指標。
2)對脆性金屬材料而言,一旦拉伸力達到最大值,材料便迅速斷裂了,所以σb就是脆性材料的斷裂強度,用于產品設計,其許用應力便以σb為判據。
3)σ的高低取決于屈服強度和應變硬化指數。在屈服強度一定時,應變硬化指數越大,σb也越高。
4)抗拉強度σb與布氏硬度HBW、疲勞極限之間有一定的經驗關系。
參考資料:百度百科——抗拉強度
本文發布于:2023-02-28 20:24:00,感謝您對本站的認可!
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