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什麼是屈服強度☁▩↟?

釋出時間│││: 2022-08-12  點選次數│││: 312次

屈服強度是指可以在材料中產生的最大應力的指示✘·,而不會引起塑性變形╃☁✘╃✘。它是材料表現出變形的應力✘·,是彈性極限的實際近似值╃☁✘╃✘。

在工程結構設計中✘·,屈服強度非常重要╃☁✘╃✘。例如✘·,在設計元件時✘·,它必須支撐使用過程中產生的力✘·,並且元件不得在可塑性上變形╃☁✘╃✘。換句話說✘·,應該選擇具有足夠屈服強度的材料╃☁✘╃✘。

由於它表示在不引起變形的情況下可以施加的力的上限✘·,因此屈服強度通常用於計算機械零件中的最大允許載荷╃☁✘╃✘。對於各種材料✘·,已經建立了各種屈服標準╃☁✘╃✘。

然而✘·,當材料受到應力時✘·,它會以可以恢復的方式變形╃☁✘╃✘。材料的屈服強度是應力✘·,其變形後變為塑性╃☁✘╃✘。任何由大於屈服強度的應力引起的變形都是不可逆的╃☁✘╃✘。由於彈性變形的線性✘·,屈服強度也稱為無偏差可以達到的最大應力╃☁✘╃✘。應力和應變成比例關係╃☁✘╃✘。在此點之後可以觀察到寬變形✘·,而施加的載荷幾乎沒有增加╃☁✘╃✘。屈服強度以 N/m2 或帕斯卡表示╃☁✘╃✘。

在設計元件時✘·,瞭解材料的屈服強度非常重要✘·,因為它通常表示可以施加的載荷的上限╃☁✘╃✘。屈服強度對於控制許多材料的生產技術非常重要✘·,例如鍛造✘·,軋製或壓制╃☁✘╃✘。

拉伸試驗用於評估材料的屈服強度╃☁✘╃✘。測試結果繪製在應力-應變曲線上╃☁✘╃✘。材料的屈服強度是應力-應變曲線偏離比例的應力╃☁✘╃✘。

在設計應用中✘·,屈服強度通常用作可施加到材料上的允許應力的上限╃☁✘╃✘。在需要高應力和高載荷下保持精確尺寸公差的材料應用中✘·,這一點尤其重要╃☁✘╃✘。透過改變位錯密度☁✘✘·•、雜質水平和晶粒尺寸(在結晶材料中)✘·,可以微調材料的屈服強度╃☁✘╃✘。對於沒有明確屈服點的材料✘·,屈服強度通常表示為產生原始尺寸0.2%的變形的應力✘·,稱為0.2%屈服應力╃☁✘╃✘。

屈服強度的值在結構的構造中很重要✘·,使得結構能夠在正常工況下在彈性區域中發揮作用╃☁✘╃✘。然而✘·,當面對意外的衝擊載荷(如爆炸✘·,火災或自然災害✘·,如地震)時✘·,材料的塑膠區域變得至關重要✘·,因為在這種情況下✘·,材料吸收的大部分能量主要由塑膠區域貢獻╃☁✘╃✘。因此✘·,具有更高的韌性意味著材料能夠在更長的時間內承受這種不可預見的載荷✘·,以便為執行安全措施留出更多時間╃☁✘╃✘。

通常✘·,屈服強度隨應變速率而增加✘·,並隨溫度而降低╃☁✘╃✘。當後者不是這種情況時✘·,據說該材料表現出屈服強度異常✘·,這是高溫合金的典型特徵✘·,並導致它們在高溫下需要高強度的應用中使用╃☁✘╃✘。屈服強度異常也稱為“屈服應力異常"╃☁✘╃✘。通常很難確定屈服開始的確切點✘·,這就是為什麼在實踐中使用證明應力的原因╃☁✘╃✘。這是應力被認為產生一定量應變的地方✘·,這用於定義屈服強度╃☁✘╃✘。


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