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拉伸強度與屈服強度的區別?

2023-11-08 [2156]

要說這兩個概念,先從材料是如何被破壞的說起。任何材料在受到不斷增大或者持續恒定的外力作用下,最終會超過某個極限而被破壞。對材料造成破壞的外力種類很多,比如拉力、壓力、剪切力、扭力等。抗拉強度和屈服強度這兩個強度,是通過拉伸試驗得出的,僅僅是針對拉力而言。

抗拉強度:用規定的加荷速率對材料進行持續拉伸直到斷裂,拉斷過程中所承受的最大力,就是材料在靜拉伸條件下的最大承載能力。抗拉極限載荷是一個力的表述,它表示材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。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。

屈服強度屈服強度僅針對具有彈性材料而言,無彈性的材料沒有屈服強度。比如各類金屬材料、塑料、橡膠等等,都有彈性,都有屈服強度。而玻璃、陶瓷、磚石等等,一般沒有彈性,這類材料就算有彈性,也微乎其微,所以沒有屈服強度一說。

彈性材料在受到恒定持續增大的外力作用下,直到斷裂。究竟發生了怎樣的變化呢?

首先,材料在外力作用下,發生彈性變形,就是外力消除后材料會恢復原來的尺寸和形狀。當外力繼續增大,到一定的數值之后,材料會進入塑性變形期。材料一旦進入塑性變形,當外力消除后材料的原尺寸和形狀不可恢復!而造成這兩種變形的臨界點的強度,就是材料的屈服強度,對應施加的拉力而言,這個臨界點的拉力值叫屈服點。

區別:

1、強度不同:屈服強度和屈服點相對應,屈服點是指材料發生塑性變形的那一點,所對應的強度成為屈服強度,抗拉強度指材料抵抗外力的能力,指拉伸實驗時拉斷時候的最大強度。

2、變形能力不同:屈服強度反映材料抵抗變形的能力;抗拉強度反映材料抵抗拉伸破壞的能力。

3、意義不同

抗拉強度:標志韌性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,而且韌性材料的抗拉強度不能作為設計參數,因為對應的應變遠非實際使用中所要達到的。

屈服強度:屈服強度不僅有直接的使用意義,在工程上也是材料的某些力學行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強度增高,對應力腐蝕和氫脆就敏感;材料屈服強度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此,屈服強度是材料性能中的重要指標。


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