鋼材應(yīng)力應(yīng)變曲線(鋼材應(yīng)力應(yīng)變曲線四個(gè)階段)

大家好，鋼百科小編解答以上問題。鋼材的應(yīng)力應(yīng)變曲線特征?，鋼絞線受拉應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線中有無明顯屈服點(diǎn)?這個(gè)很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

Q1：鋼材的應(yīng)力應(yīng)變曲線特征?

低碳鋼的單向靜載一次拉伸試驗(yàn)下，所得應(yīng)力應(yīng)變曲線分為彈性階段，彈塑性階段，屈服階段，強(qiáng)化階段，頸縮破壞階段。由此試驗(yàn)可得到鋼材的屈服強(qiáng)度fy , 極限強(qiáng)度fu , 彈性模量E , 斷裂伸長率δ, 等特征指標(biāo)。

Q2：鋼絞線受拉應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線中有無明顯屈服點(diǎn)?

鋼絞線一般由高強(qiáng)鋼絲絞合而成，其受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線中無明顯屈服點(diǎn)。

Q3：軟鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線分為四個(gè)階段?

低碳鋼從受拉至拉斷，分為以下四個(gè)階段。1 彈性階段隨著荷載的增加，應(yīng)變隨應(yīng)力成正比增加。如卸去荷載，試件將恢復(fù)原狀，表現(xiàn)為彈性變形，與A點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為彈性極限。在這一范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變的比值為一常量，稱為彈性模量，用E表示。彈性模量反映鋼材的剛度，是鋼材在受力條件下計(jì)算結(jié)構(gòu)變形的重要指標(biāo)。常用低碳鋼的彈性模量E=2.0×105～2.1×105MPa，彈性極限E=180～200MPa。2 屈服階段應(yīng)力與應(yīng)變不成比例，開始產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)變?cè)黾拥乃俣却笥趹?yīng)力增長速度，鋼材抵抗外力的能力發(fā)生“屈服”了。該階段在材料萬能試驗(yàn)機(jī)上表現(xiàn)為指針不動(dòng)（即使加大送油）或來回窄幅搖動(dòng)。鋼材受力達(dá)屈服點(diǎn)后，變形即迅速發(fā)展，盡管尚未破壞但已不能滿足使用要求。故設(shè)計(jì)中一般以屈服點(diǎn)作為強(qiáng)度取值依據(jù)。3 強(qiáng)化階段抵抗塑性變形的能力又重新提高，變形發(fā)展速度比較快，隨著應(yīng)力的提高而增強(qiáng)。常用低碳鋼的為385～520MPa。抗拉強(qiáng)度不能直接利用，但屈服點(diǎn)與抗拉強(qiáng)度的比值（即屈強(qiáng)比），能反映鋼材的安全可靠程度和利用率。屈強(qiáng)比越小，表明材料的安全性和可靠性越高，結(jié)構(gòu)越安全。但屈強(qiáng)比過小，則鋼材有效利用率太低，造成浪費(fèi)。常用碳素鋼的屈強(qiáng)比為0.58～0.63，合金鋼為0.65～0.75。4 頸縮階段材料變形迅速增大，而應(yīng)力反而下降。試件在拉斷前，于薄弱處截面顯著縮小，產(chǎn)生“頸縮現(xiàn)象”，直至斷裂。通過拉伸試驗(yàn)，除能檢測(cè)鋼材屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度等強(qiáng)度指標(biāo)外，還能檢測(cè)出鋼材的塑性。塑性表示鋼材在外力作用下發(fā)生塑性變形而不破壞的能力，它是鋼材的一個(gè)重要性指標(biāo)。鋼材塑性用伸長率或斷面收縮率表示。

Q4：軟鋼和硬鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線有何不同?二者的強(qiáng)度取值有何不同

軟鋼和硬鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線的不同：軟鋼與硬鋼相比，后者沒有明顯的流服或屈服點(diǎn)。同時(shí)其強(qiáng)度很高，但延伸率大為減少， 塑性性能降低。軟鋼和硬鋼的強(qiáng)度取值區(qū)別在于：軟鋼的含碳量在0.20%～0.30%，硬度在100-130HBS，硬度在372～470MPa，硬度和強(qiáng)度都很低;
硬鋼的含碳量在0.50%～0.80%，硬度在200-500HBS，硬度在500～800MPa，硬度和強(qiáng)度都很高。取值設(shè)計(jì)中極限抗拉強(qiáng)度不能作為鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)，一般取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力σ0.2，作為無明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度。對(duì)于高強(qiáng)鋼絲，條件屈服強(qiáng)度相當(dāng)于極限抗拉強(qiáng)度的0.85倍。對(duì)于熱處理鋼筋，則為0.9倍。為了簡化運(yùn)算，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)統(tǒng)一取σ0.2=0.85σb，其中σb為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度。擴(kuò)展資料：硬鋼和軟鋼根據(jù)它們是否存在屈服點(diǎn)劃分的，由于硬鋼無明顯屈服點(diǎn)，塑性較軟鋼差，所以其控制應(yīng)力系數(shù)較軟鋼低。1、軟鋼的力學(xué)性能軟鋼有明顯的屈服點(diǎn)，破壞前有明顯的預(yù)兆，屬塑性破壞。2、硬鋼的力學(xué)性能硬鋼強(qiáng)度高，但塑性差，脆性大。從加載到突然拉斷，基本上不存在屈服階段，屬脆性破壞。材料的塑性好壞直接影響到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞性質(zhì)，所以，應(yīng)選擇塑性好的鋼筋。鋼絲、鋼絞線屬于硬鋼。硬鋼和軟鋼根據(jù)它們是否存在屈服點(diǎn)劃分的，由于硬鋼無明顯屈服點(diǎn)，塑性較軟鋼差，所以其控制應(yīng)力系數(shù)較軟鋼低。參考資料：參考資料：

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