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应力应变曲线,应力应变曲线(材料力学中的重要指标)

admin admin 发表于2024-03-15 10:57:29 浏览20 评论0

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本文目录一览:

什么是应力应变曲线?

几种典型的应力应变曲线如下:
应力应变曲线是材料力学中一个非常重要的概念,它描述了材料在受力时发生的应变与应力之间的关系。以下是几种典型的应力应变曲线:
弹性应力应变曲线
弹性应力应变曲线是指材料在弹性范围内,应力与应变呈线性关系的曲线。这种曲线的斜率称为弹性模量,是材料的一个重要力学参数。当材料受到外部载荷时,如果应力不超过材料的弹性极限,那么应变与应力成正比,材料表现出弹性行为。
塑性应力应变曲线
塑性应力应变曲线是指材料在塑性范围内,应力与应变之间的关系。塑性变形是材料在达到其屈服点后发生的永久变形。在这个范围内,材料的变形不再是线性的,而是呈现出一种曲线关系。塑性变形的特点是,应变在应力达到一定值后开始显著增加,而应力则不再增加,这种现象称为屈服。
脆性应力应变曲线
脆性应力应变曲线是指材料在脆性范围内,应力与应变之间的关系。脆性材料在受到外部载荷时,往往在较低的应力下发生突然的断裂,因此脆性应力应变曲线的形状往往是一个陡峭的直线。脆性材料的断裂强度和硬度通常是其主要的力学性能参数。
韧性应力应变曲线
韧性应力应变曲线是指材料在韧性范围内,应力与应变之间的关系。韧性材料在受到外部载荷时,会经历较大的塑性变形,但不会发生突然的断裂。在韧性应力应变曲线上,应变随着应力的增加而逐渐增加,但不会出现明显的屈服点。韧性材料在冲击载荷和交变载荷下具有较好的适应性和安全性。

应力应变曲线的三个特征是什么

曲线的起点、曲线的峰值、曲线的斜率。1、曲线的起点:在应力应变曲线的起点,我们可以看到材料的弹性模量,这是材料抵抗弹性变形的能力。弹性模量越大,材料越不容易发生弹性变形。2、曲线的峰值:在应力应变曲线上,有一个点是应力与应变的最大值,这个点就是材料的抗拉强度。抗拉强度是材料抵抗拉伸载荷的能力,也是材料在受到拉伸时能够承受的最大拉力。3、曲线的斜率:应力应变曲线的斜率表示材料的弹性模量与应力的比值,即材料的切线模量。切线模量越大,材料在受力过程中越不容易发生塑性变形。

工程应力应变曲线

如下:
1、弹性阶段:该段的应力与应变成线性关系。
2、屈服阶段:该段钢筋将产生很大的塑性变形,应力应变关系呈水平直线。
3、强化阶段:该段应力应变关系曲线重新变成上升趋势,将达到钢筋的抗拉强度值的顶点。
4、破坏阶段:该段应力应变关系曲线变化为下降曲。
应力应变曲线
曲线的横坐标是应变,纵坐标是外加的应力。曲线的形状反应材料在外力作用下发生的脆性、塑性、屈服、断裂等各种形变过程。这种应力-应变曲线通常称为工程应力-应变曲线,它与载荷-变形曲线外形相似,但是坐标不同。

什么是应力应变曲线

应力应变曲线
  stress-strain curve
  在工程中,应力和应变是按下式计算的:
  应力(工程应力或名义应力)σ=P/A。,应变(工程应变或名义应变)ε=(L-L。)/L。
  式中,P为载荷;A。为试样的原始截面积;L。为试样的原始标距长度;L为试样变形后的长度。
  这种应力-应变曲线通常称为工程应力-应变曲线,它与载荷-变形曲线相似,只是坐标不同。从此曲线上,可以看出低碳钢的变形过程有如下特点:
  当应力低于σe 时,应力与试样的应变成正比,应力去除,变形消失,即试样处于弹性变形阶段,σe 为材料的弹性极限,它表示材料保持完全弹性变形的最大应力。
  当应力超过σe 后,应力与应变之间的直线关系被破坏,并出现屈服平台或屈服齿。如果卸载,试样的变形只能部分恢复,而保留一部分残余变形,即塑性变形,这说明钢的变形进入弹塑性变形阶段。σs称为材料的屈服强度或屈服点,对于无明显屈服的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限。
  当应力超过σs后,试样发生明显而均匀的塑性变形,若使试样的应变增大,则必须增加应力值,这种随着塑性变形的增大,塑性变形抗力不断增加的现象称为加工硬化或形变强化。当应力达到σb时试样的均匀变形阶段即告终止,此最大应力σb称为材料的强度极限或抗拉强度,它表示材料对最大均匀塑性变形的抗力。
  在σb值之后,试样开始发生不均匀塑性变形并形成缩颈,应力下降,最后应力达到σk时试样断裂。σk为材料的条件断裂强度,它表示材料对塑性的极限抗力。
  上述应力-应变曲线中的应力和应变是以试样的初始尺寸进行计算的,事实上,在拉伸过程中试样的尺寸是在不断变化的,此时的真实应力S应该是瞬时载荷(P)除以试样的瞬时截面积(A),即:S=P/A;同样,真实应变e应该是瞬时伸长量除以瞬时长度de=dL/L。下图是真应力-真应变曲线,它不像应力-应变曲线那样在载荷达到最大值后转而下降,而是继续上升直至断裂,这说明金属在塑性变形过程中不断地发生加工硬化,从而外加应力必须不断增高,才能使变形继续进行,即使在出现缩颈之后,缩颈处的真实应力仍在升高,这就排除了应力-应变曲线中应力下降的假象。
真应力-应变曲线

应力应变曲线(材料力学中的重要指标)

应力应变曲线是材料力学中的一个重要指标,它描述了材料在受力作用下的应变与应力之间的关系。应力指的是单位面积内的力,而应变指的是物体在受力作用下发生的形变程度。应力应变曲线可以用来描述材料的弹性、塑性和断裂等特性,是材料力学研究和工程应用中不可或缺的基础。
应力应变曲线的形态
应力应变曲线通常分为四个不同的阶段:弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段。
弹性阶段
在弹性阶段,材料受到外力作用后,会发生一定的弹性变形,但是在去除外力后,材料会恢复原来的形状和大小。这个阶段的应力应变曲线呈线性关系,斜率为弹性模量。
屈服阶段
在屈服阶段,随着外力的增加,材料会发生塑性变形,应变不再与应力成线性关系,这个阶段的应力应变曲线呈现出一个明显的弯曲点,称为屈服点。当材料达到屈服点时,应力开始增长缓慢,而应变则快速增加。
塑性阶段
在塑性阶段,材料继续受到外力作用,应力继续增加,而应变也继续增加。在这个阶段,材料会发生更多的塑性变形,但是应力增加的速度较慢。
断裂阶段
在断裂阶段,材料已经达到了极限,无法承受更大的应力,会发生断裂。这个阶段的应力应变曲线呈现出一个陡峭的下降,代表了材料的破坏。
如何绘制应力应变曲线?
绘制应力应变曲线需要进行材料拉伸试验,具体步骤如下:
试样制备
首先需要准备好试样,试样的尺寸和形状需要符合国家标准或者行业标准,以确保试验结果的可比性和准确性。
试验装置搭建
将试样放置在试验机上,然后将试验机的上下夹具夹住试样,确保试样能够在试验机上拉伸。
施加载荷
在试验机上设置好拉伸速度和加载方式,然后施加载荷,开始拉伸试验。在试验过程中,需要记录下试样的应变和应力,直到试样破坏。
绘制应力应变曲线
将试验数据整理好,然后根据应变和应力的关系绘制应力应变曲线。通常可以使用电脑软件或者手工绘图的方式进行绘制。
应力应变曲线的应用
应力应变曲线在材料力学研究和工程应用中有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:
材料强度评估
应力应变曲线可以用来评估材料的强度和韧性,以及材料在不同应力下的变形特性。这对于材料的选择、设计和优化具有重要意义。
材料性能比较
通过对不同材料的应力应变曲线进行比较,可以评估不同材料的性能差异,以及不同材料在不同应力下的表现。
材料失效分析
应力应变曲线可以用来分析材料的失效原因和机制,以及材料在不同应力下的破坏形式。这对于材料的改进和优化具有重要意义。

如何解释应力应变曲线?

应力应变曲线四个阶段是:
(1)弹性阶段ob:这一阶段试样的变形完全是弹性的,全部卸除荷载后,试样将恢复其原长。
(2)屈服阶段bc:试样的伸长量急剧地增加,而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。
(3)强化阶段ce试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于材料在塑性变形过程中不断强化,故试样中抗力不断增长。
(4)颈缩阶段和断裂Bef试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐降低。
曲线的横坐标是应变,纵坐标是外加的应力。曲线的形状反应材料在外力作用下发生的脆性、塑性、屈服、断裂等各种形变过程。这种应力-应变曲线通常称为工程应力-应变曲线,它与载荷-变形曲线外形相似,但是坐标不同。
原理上,聚合物材料具有粘弹性,当应力被移除后,一部分功被用于摩擦效应而被转化成热能,这一过程可用应力应变曲线表示。金属材料具有弹性变形性,若在超过其屈服强度之后?继续加载,材料发生塑性变形直至破坏。这一过程也可用应力应变曲线表示。该过程一般分为:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形四个阶段。

应力应变曲线怎么分析

应力应变曲线是反应材料在外力作用下发生的脆性、塑性、屈服、断裂等各种形变过程的曲线。该曲线的横坐标是应变,纵坐标是外加的应力,其过程一般分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形四个阶段。
应力应变曲线试验结果表明:水泥砂浆和大理岩脆性程度均随围压增大而减小,相同应力状态下大理岩脆性程度均大于水泥砂浆,这与二者实际脆性程度相符;单轴试验条件下灰岩、大理岩、花岗岩和红砂岩的脆性程度依次减小,破坏时的轴向应变逐渐增大,这与”应变越低脆性程度越大”吻合。
试验结果可很好地验证该脆性指标的可靠性,研究成果对丰富和改进现有的岩石脆性特征评价方法具有重要意义。

应力应变曲线的斜率代表什么

应力应变曲线的斜率代表正弹性摸量。
应力应变曲线的斜率由原始标距长度和试样变形后的长度决定,曲线画出后即可确定。
曲线的形状反应材料在外力作用下发生的脆性、塑性、屈服、断裂等各种形变过程。这种应力-应变曲线通常称为工程应力-应变曲线,它与载荷-变形曲线外形相似,但是坐标不同。
原理上,聚合物材料具有粘弹性,当应力被移除后,一部分功被用于摩擦效应而被转化成热能,这一过程可用应力应变曲线表示。金属材料具有弹性变形性,若在超过其屈服强度之后?继续加载,材料发生塑性变形直至破坏。
应力应变曲线的介绍:
应力(工程应力或名义应力)σ=P/A。,应变(工程应变或名义应变)ε=(L-L。)/L。式中,P为载荷;A。为试样的原始截面积;L。为试样的原始标距长度;L为试样变形后的长度。
这种应力-应变曲线通常称为工程应力-应变曲线,它与载荷-变形曲线相似,只是坐标不同。从此曲线上,可以看出低碳钢的变形过程有如下特点:
当应力低于σe时:
应力与试样的应变成正比,应力去除,变形消失,即试样处于弹性变形阶段,σe 为材料的弹性极限,它表示材料保持完全弹性变形的最大应力。

什么是力和位移曲线以及应力和应变曲线?

力和位移曲线以及应力和应变曲线是力学中非常重要的曲线。力和位移曲线用于描述物体受力后的物理位移;应力和应变曲线用于描述物体受力后的力学性质。这两种曲线之间相互转化的方法与公式是非常重要的,对于力学工程师和科学家来说至关重要。力和位移曲线是实验室中测量的基本曲线。在力学测试中,我们会将物体加上一定的重力,并测量物体的位移来确定物体所承受的力。这个过程会形成力和位移曲线。在实验室中,我们可以使用弹簧测量力,使用标尺或仪器测量位移。力和位移曲线一般以图表的形式呈现,力在y轴,位移在x轴。应力和应变曲线是用于描述物体的力学特性的曲线。在物理世界中,每个物体都有独特的弹性特性,包括弹性模量和破坏点等。应力和应变曲线描述了物体在受到外力时所发生的变形。应力和应变的关系可以用斯特拉因公式来描述,即应力等于力除以受力区域的横截面积。应变等于物体长度变化除以原来的长度。将力和位移曲线转化为应力和应变曲线需要进行一些计算。首先需要求出物体的横截面积,然后根据公式计算得出应力和应变。由于物体的变形是弹性的而不是塑性的,因此将力和位移曲线转化为应力和应变曲线需要考虑到弹性应变和塑性应变之间的差别。在力和位移曲线转化为应力和应变曲线的过程中,我们还需要使用杨氏模量。杨氏模量是描述物体在受到拉伸应力时产生的应变与伸长的比率。通过使用杨氏模量,我们可以将力和位移曲线转化为应力和应变曲线。总之,通过计算物体的横截面积和使用杨氏模量,我们可以将力和位移曲线转化成应力和应变曲线。这个曲线的转化十分重要,因为应力和应变曲线描述了物体的弹性特性,能够用于帮助科学家和工程师来理解和设计新的材料和结构。

应力应变曲线的影响因素有哪些

混凝土强度、应变速率、测试技术和试验条件。1、混凝土强度:混凝土强度的增加会影响应力应变曲线的形态。在上升段,强度越大,峰值点处混凝土的应变也稍大;在下降段,强度越高,应力应变曲线下降越陡峭,延性越差。2、应变速率:应变速率是指加载过程中的应变变化率。更小的应变速率会导致峰值应力降低,应变增大,下降段曲线的坡度显著减缓。应变速率越大,应力应变曲线越陡峭。3、测试技术和试验条件:应力应变曲线的形态还受到测试技术和试验条件的影响。采用不同的加载方式,等应变加载或等应力加载,会导致不同的应力应变曲线形态。试验机的刚度、应变测量的标距以及试件端部的约束条件等也会对应力应变曲线产生影响。