自從接觸試驗(yàn)機(jī)這個(gè)行業(yè),在典型的材料測試項(xiàng)目中較多提及到的屈服強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度,彈性模量,靜力韌度,硬度令我產(chǎn)生較多的疑問。比如:他們都是用做什么指標(biāo),如何用試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測試的,有什么意義呢?于是我通過網(wǎng)絡(luò)查找,找到了他們相關(guān)的一些意義,整理一下,發(fā)上來讓大家參考一下,有不足的請指正。
屈服強(qiáng)度的工程意義
傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法,對塑性材料,以屈服強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σys/n,安全系數(shù)n一般取2或更大,對脆性材料,以抗拉強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定許用應(yīng)力[σ]=σb/n,安全系數(shù)n一般取6。需要注意的是,按照傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法,必然會(huì)導(dǎo)致片面追求材料的高屈服強(qiáng)度,但是隨著材料屈服強(qiáng)度的提高,材料的抗脆斷強(qiáng)度在降低,材料的脆斷危險(xiǎn)性增加了。
屈服強(qiáng)度不僅有直接的使用意義,在工程上也是材料的某些力學(xué)行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強(qiáng)度增高,對應(yīng)力腐蝕和氫脆就敏感;材料屈服強(qiáng)度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此,屈服強(qiáng)度是材料性能中*的重要指標(biāo)。通常采用試驗(yàn)機(jī)來測試屈服強(qiáng)度。
抗拉強(qiáng)度的意義
在材料不產(chǎn)生頸縮時(shí)抗拉強(qiáng)度代表斷裂抗力。脆性材料用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),其許用應(yīng)力是以抗拉強(qiáng)度為依據(jù)的??估瓘?qiáng)度對一般的塑性材料有什么意義呢?雖然抗拉強(qiáng)度只代表產(chǎn)生zui大均勻塑性變形抗力,但它表示了材料在材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行的靜拉伸條件下的極限承載能力。對應(yīng)于抗拉強(qiáng)度σb的外載荷,是試樣所能承受的zui大載荷,盡管此后頸縮在不斷發(fā)展,實(shí)際應(yīng)力在不斷增加,但外載荷卻是在很快下降的。
彈性模量的意義
彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo),其值越大,使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應(yīng)力作用下,發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產(chǎn)生單位彈性變形所需要的應(yīng)力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo),相當(dāng)于普通彈簧中的剛度。
靜力韌度的意義
材料在用試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行靜拉伸時(shí)單位體積材料從變形到斷裂所消耗的功叫做靜力韌度。嚴(yán)格的說,它應(yīng)該是真應(yīng)力-應(yīng)變曲線下所包圍的面積也就是 工程上為了簡化方便,近似地采?。簩λ苄圆牧?靜力韌度是一個(gè)強(qiáng)度與塑性的綜合指標(biāo)。單純的高強(qiáng)度材料象彈簧鋼,其靜力韌度不高,而只具有很好塑性的低碳鋼也沒有高的靜力韌度,只有經(jīng)淬火高溫回火的中碳(合金)結(jié)構(gòu)鋼才具有zui高的靜力韌度。
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現(xiàn)在這些表征力學(xué)性能的量都可以通過材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)直接得出結(jié)果的。比如我們上就有電子試驗(yàn)機(jī),液壓試驗(yàn)機(jī)等可以測試這些力學(xué)性能的材料試驗(yàn)設(shè)備。但是,各種力學(xué)性能測試根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn),不同的試驗(yàn)機(jī)得出的數(shù)據(jù)有所差異。因而在選購試驗(yàn)機(jī)的時(shí)候要特別注意聽專家的意見。應(yīng)該提供試驗(yàn)規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)并獲取相應(yīng)的技術(shù)方案較為穩(wěn)妥。