鋼材力學性能(建筑鋼材力學性能)

博主:adminadmin 2022-12-29 11:08:06 條評論
摘要:本篇文章給大家談談鋼材力學性能,以及建筑鋼材力學性能對應的知識點,希望對各位有所幫助。鋼材的力學性能有哪些力學性能是鋼材最重要的...

鋼材力學性能(建筑鋼材力學性能)

本篇文章給大家談談鋼材力學性能,以及建筑鋼材力學性能對應的知識點,希望對各位有所幫助。

鋼材的力學性能有哪些

力學性能是鋼材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韌性及硬度等。

(1)抗拉性能。表示鋼材抗拉性能的指標有屈服強度、抗拉強度、屈強比、伸長率、斷面收縮率。

屈服是指鋼材試樣在拉伸過程中,負荷不再增加,而試樣仍繼續發生變形的現象。發生屈服現象時的最小應力,稱為屈服點或屈服極限,在結構設計時,一般以屈服強度作為設計依據。

抗拉強度是指試樣拉伸時,在拉斷前所承受的最大荷載與試樣原橫截面面積之比。

鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為0.6~0.65,低合金結構鋼為0.65~0.75,合金結構鋼為0.84~0.86。

伸長率是指金屬材料在拉伸時,試樣拉斷后,其標距部分所增加的長度與原標距長度的百分比;斷面收縮率是指金屬試樣拉斷后,其縮頸處橫截面面積的最大縮減量與原橫截面面積的百分比。伸長率和斷面收縮率越大,鋼材的塑性越好。

(2)冷彎性能。冷彎性能是指鋼材在常溫下抵抗彎曲變形的能力,表示鋼材在惡劣條件下的塑性。鋼材按規定的彎曲角度a和彎心直徑d彎曲后,通過檢查彎曲處的外面和側面有無裂紋、起層或斷裂等進行評定。

通過冷彎可以揭示鋼材內部的應力、雜質等缺陷,還可用于鋼材焊接質量的檢驗,能揭示焊件在受彎面的裂紋、雜質等缺陷。

(3)沖擊韌性。沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載作用而不破壞的能力。

工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定材料抵抗沖擊載荷的能力,即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak,單位為焦耳(J)。鋼材的沖擊韌性是衡量鋼材質量的一項指標,特別對經常承受荷載沖擊作用的構件,如重量級的吊車梁等,要經過沖擊韌性的鑒定。沖擊韌性越大,表明鋼材的沖擊韌性越好。

(4)硬度。硬度是指金屬抵抗硬物體壓人其表面的能力,硬度不是一個單純的物理量,而是反映彈性、強度、塑性等的一個綜合性能指標。

硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法為布氏硬度,是用一定直徑的球體(鋼球或硬質合金球),以相應的試驗力壓人試樣表面,經規定的保持時間后,卸除試驗力,測表面壓痕直徑計算其硬度值。

(5)疲勞破壞。鋼材在交變應力作用下,應力在遠低于靜荷載抗拉強度的情況下突然破壞,甚至在低于靜荷載屈服強度時即發生破壞,這種破壞稱為疲勞破壞。鋼材疲勞破壞的應力指標用疲勞強度(或稱疲勞極限)來表示,它是指試件在交變應力的作用下,不發生疲勞破壞的最大應力值。一般把鋼材承受交變荷載1107周次時不發生破壞所能承受的最大應力作為疲勞強度。設計承受交變荷載且需進行疲勞驗算的結構時,應當了解所用鋼材的疲勞強度。

衡量鋼材力學性能的常用指標有哪

衡量鋼材力學性能的四大指標:

1.

強度:鋼材在外力作用下,抵抗過大(塑性)變形和斷裂的能力。應力所能達到的某些最大值,也是材料本構關系曲線上的某些應力特征點。

指標:屈服點fy(s)

極限強度fu(b)

彈性:鋼材在外力作用下產生變形,在外力取消后恢復原狀的性能。

指標:比例極限fp,彈性極限fe,彈性模量e

<fy

理想的彈性體:變形小且可恢復,且有強度儲備

fy

理想的塑性體:變形大且不可恢復,也沒有強度儲備

所以一般可將鋼材視為理想的彈塑性材料。通常取屈服點作為強度標準值,而且取受拉和受壓的屈服點相同。一則極限強度與屈服點之間的強度差作為儲備,留有強度余地;二則屈服點對應的應變(宏觀為變形)很小,可以滿足正常使用的要求,而極限強度對應的應變(變形)很要大近20倍左右,無法滿足正常使用的要求。

2.

塑性:鋼材受力斷裂過程中發生不能恢復的殘余變形的能力。

指標:伸長率

說明:因標距不同,有5(l0=5d)和10(l0=10d),但后一種已基本上不再采用,一則兩者共存容易產生混淆,二則可節省試件鋼材。

斷面收縮率

后者與標距無關,表征塑性較前者更好,但測量誤差較大。塑性越好,越不容易發生脆性斷裂,受力過程中,應力和內力重分布就越充分,設計就越安全,破壞前的預兆越明顯。z向(厚度方向性能)鋼板就是采用厚度方向拉伸的斷面收縮率作為性能級別的劃分依據。

3.

冷彎性能:常溫下鋼材承受彎曲加工變形的能力。

將試件冷彎180o而不出現裂紋或分層。

定性指標:合格或不合格。

冷彎性能合格的鋼材才具有良好的常溫加工工藝性能。

4.

韌性:鋼材在沖擊荷載作用下,變形和斷裂過程中吸收機械能的能力。

綜合反映鋼材的內在質量及力學性能,是強度和塑性的綜合指標(~曲線和坐標軸圍成的面積)。是衡量鋼材抵抗因低溫、應力集中、沖擊荷載等作用而脆性斷裂的能力。

指標:沖擊功akv

原為梅氏(mesnager)u形缺口試件,現采用夏比(charpy)

v形缺口試件。

建筑鋼材有哪幾種力學性能

建筑鋼材力學性能主要有3種,包括抗拉性能、沖擊韌性、耐疲勞性。

(1)抗拉性能:抗拉性能鋼材最重要的力學性能。

屈服強度是結構設計中鋼材強度的取值依據。抗拉強度與屈服強度之比(強屈比)b/s,是評價鋼材使用可靠性的一個參數。對于有抗震要求的結構用鋼筋,實測抗拉強度與實測屈服強度之比不小于1.25;實測屈服響度與理論屈服強度之比不大于1.3;

強屈比愈大,鋼材受力超過屈服點工作時的可靠性越大,安全性越高;但強屈比太大,鋼材強度利用率偏低,浪費材料。

(2)沖擊韌性,是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力,在負溫下使用的結構,應當選用脆性臨界溫度較使用溫度為低的鋼材。

(3)耐疲勞性:鋼材在應力遠低于其屈服強度的情況下突然發生脆斷破裂的現象,稱為疲勞破壞。危害極大,鋼材的疲勞極限與其抗拉強度有關,一般抗拉強度高,其疲勞極限也較高。

鋼材有哪些主要力學性能?

鋼材的力學性能主要有:抗拉性能、沖擊韌性、硬度和耐疲勞性。x0dx0a鋼材抗拉性能采用拉伸試驗測定。建筑用鋼的強度指標,通常用屈服點和抗拉強度表示。x0dx0a沖擊韌性指標是通過標準試件的彎曲沖擊韌性試驗確定的。x0dx0a測定硬度的方法有布氏法和洛氏法,較常用的方法是布氏法,其硬度指標為布氏硬度值(HB)。

鋼材的力學性能包括( )。

鋼材的力學性能主要指:抗拉強度、屈服強度、延伸率。

想提高鋼材的力學性能,對已經存在的鋼材,不可能加入合金了。

唯一的辦法,就是進行適當的熱處理。比如,正火處理,可以細化晶粒,提高抗拉強度,同時還不降低延伸率。

鋼材的主要力學性能指標有哪些?各指標可以用來衡量鋼材哪方面的性能

1、韌性:金屬材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力。

2、硬度:金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力。

3、塑性:金屬材料在載荷作用下產生永久變形而不破壞的能力。

4、強度:金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力。

5、脆性:脆性是指材料在損壞之前沒有發生塑性變形的一種特性。

6、疲勞強度:材料零件和結構零件對疲勞破壞的抗力。

7、屈服點或屈服應力:屈服點或屈服應力是金屬的應力水平,用MPa度量。

8、延展性:延展性是指材料在拉應力或壓應力的作用下,材料斷裂前承受一定塑性變形的特性。

9、剛性:剛性是金屬材料承受較高應力而沒有發生很大應變的特性。

10、彈性:彈性是指金屬材料在外力消失時,能使材料恢復原先尺寸的一種特性。

擴展資料:

按化學成分分類鋼鐵:

一、碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外,還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金,按其含碳量的不同,可分為:

1、低碳鋼--含碳量wc≤0.25%。

2、中碳鋼--含碳量wc0.25%≤0.60%。

3、高碳鋼--含碳量wc0.60%高碳鋼一般在軍工業和工業醫療業比較多。

二、合金鋼為了改善鋼的性能,在冶煉碳素鋼的基礎上,加入一些合金元素而煉成的鋼,如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量,可分為:

1、低合金鋼--合金元素的總含量≤5%。

2、中合金鋼--合金元素的總含量5%~10%。

3、高合金鋼--合金元素的總含量10%。

參考資料來源:百度百科-力學性能

參考資料來源:百度百科-鋼鐵

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