⑴ 求:屈服強度的計算方法
總體是:
屈服強度=屈服時載荷/試樣的面積。
工程上採用規定一定的殘留變形量的方法,確定屈服強度,常用的標准有三種:
第一種是比例極限,應力-應變曲線上符合線性關系的最高應力值,用σP表示,超過σP時,即認為材料開始屈服;第二種是彈性極限,試樣載入後再卸載,以不出現殘留的永久變形為標准,材料能夠完全彈性恢復的最高應力值,用σd表示,超過σd時,即認為材料開始屈服;第三種是屈服強度,以規定發生一定的殘留變形為標准,如通常以0.2%殘留變形的應力作為屈服強度,用σ0.2或σys表示。
上述定義都是以殘留變形為依據的,彼此區別在於規定的殘留變形量不同。現行國家標准將屈服強度規范為下列三種情況。
(1)規定非比例伸長應力(σP) 試樣在載入過程中,標距長度內的非比例伸長量達到規定值(以%表示)的應力,如σP0.01,σP0.05等。
σP通常用圖解法測定,對有明顯彈性直線段的材料,可利用自動記錄的載荷-伸長(P-ΔL)曲線。自彈性直線段與伸長軸的交點O起,截取一相應於規定非比例伸長的線段OC(OC=nLeεp,其中n為拉伸圖放大倍數,Le為引伸計標距,εp為規定的非比例伸長率),過C點作彈性直線段的平行線CA,交曲線於A點,A點對應的載荷Pp即為所測定的非比例伸長載荷,規定非比例伸長應力由下式計算
σP =Pp/S0
(2)規定殘余伸長應力(σr) 試樣卸載後,其標距部分的殘余伸長達到規定比例時的應力,常用的為σr0.2,即規定殘余伸長率為0.2%時的應力值。
測定σr通常用卸載法,即當卸載後所得殘余伸長為規定殘余伸長載荷Pr,規定殘余伸長應力由下式計算
σr=Pr/S0
(3)規定總伸長應力(σt) 試樣標距部分的總伸長(彈性伸長與塑性伸長之和)達到規定比例時的應力。應用較多的規定總伸長率為0.5%、0.6%和0.7%,相應地,規定總伸長應力分別記為σt 0.5,σt 0.6和σt 0.7。
測定σt也用圖解法,操作與測定σP相同,拉伸圖橫軸放大倍數不小於50倍。在P-ΔL曲線上,自曲線原點O起,截取相應於規定總伸長的線段OE(OE=n·Le·εt,式中εt為規定總伸長率),過E點作縱軸平行線EA交曲線於A點,A點對應的載荷即為規定總伸長的載荷,規定總伸長應力由下式計算:
σt=Pt/S0
在上述屈服強度的測定中,σP和σt是在試樣載入時直接從應力-應變(載荷-位移)曲線上測量的,而σr則要求卸載測量。由於卸載法測定殘余伸長應力σr比較困難,而且效率低,所以,在材料屈服抗力評定中,更趨於採用σP和σt。σt在測試上又比σP方便,而且不失σP表徵材料屈服特徵的能力,所以,可以用σt,代替σP,尤其在大規模工業生產中,採用σt的測定方法,可以提高效率。
對於不連續屈服即具有明顯屈服點的材料,其應力-應變曲線上的屈服平台就是材料屈服變形的標志,因此,屈服平台對應的應力值就是這類材料的屈服強度,記作σys按下式計算:
σys=Py/S0
式中 Py——為物理屈服時的載荷或下屈服點對應的載荷。
屈服強度是應用最廣的一個性能指標。因為任何機械零件在工作過程中,都不允許發生過量的塑性變形,所以,機械設計中,把屈服強度作為強度設計和選材的依據。
⑵ 鋼筋的抗震計算
屈服強度=屈服拉力/鋼筋截面面積 極強強度=屈服拉力/鋼筋截面面積
超屈比=實測屈服強度/屈服強度標准值 這個值要小於1.30
強屈比=實測的極限強度/實測屈服強度 這個值要大於1.25
⑶ 屈服強度計算公式
屈服強度計算公式:Re=Fe/So,Fe為屈服時的恆定力。試驗時用自動記錄裝置繪制力-夾頭位移圖。要求力軸比例為每mm所代表的應力一般小於10N/mm²,曲線至少要繪制到屈服階段結束點。在曲線上確定屈服平台恆定的力Fe、屈服階段中力首次下降前的最大力Feh或者不到初始瞬時效應的最小力FeL。
屈服強度是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限,也就是抵抗微量塑性變形的應力。對於無明顯屈服現象出現的金屬材料,規定以產生0.2%殘余變形的應力值作為其屈服極限,稱為條件屈服極限或屈服強度。
大於屈服強度的外力作用,將會使零件永久失效,無法恢復。如低碳鋼的屈服極限為207MPa,當大於此極限的外力作用之下,零件將會產生永久變形,小於這個的,零件還會恢復原來的樣子。