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屈服强度

1920
高强度钢的拉伸试验,以确定材料科学中的证明应力。

(图片仅供参考)

对于没有明显特征的材料 屈服点 在它们的应力-应变曲线上,例如铝或高强度钢,工程上等同于“屈服强度”。它被定义为 压力 需要产生少量特定量的永久(塑性)变形,通常为原始标距长度的 0.2%。该值 [latex]sigma_{0.2}[/latex] 在设计计算中用作材料的实际弹性极限。

许多工程材料,特别是铝合金、铜合金和某些类型的钢材等延展性金属,并不像低碳钢那样表现出清晰、突然的屈服行为。它们的应力-应变曲线是从弹性行为逐渐过渡到塑性行为。出于设计和安全考虑,工程师需要一个统一的点来定义永久变形的开始。这就是屈服强度(也称为偏移强度)的作用点。 屈服强度这一点至关重要。为了确定它,需要进行拉伸试验,同时绘制应力-应变曲线。在该曲线上绘制一条与初始线性(弹性)曲线部分平行的直线,但该直线与原点的偏移量为指定的应变值,最常见的是0.2%(或0.002应变)。这条偏移直线与应力-应变曲线的交点处的应力值被定义为0.2%屈服强度(σ0.2)。

该值是衡量材料弹性极限的一种实用且可重复的方法。它表示,如果材料被加载到该应力水平后卸载,则其将发生0.2%的永久变形。虽然发生了一些塑性变形,但其程度足够小,可以满足许多结构应用的需求。这种约定使得工程师能够使用没有明显屈服点的材料设计部件,并遵循与具有明显屈服点的材料相同的安全性和可靠性原则,从而确保结构在设计载荷下不会发生永久变形。

UNESCO Nomenclature: 3322
- 材料科学

类型

材料特性

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 胡克弹性定律
  • 拉力试验机的开发
  • 应力和应变的概念
  • 需要表征 19 世纪末和 20 世纪初开发的新合金的机械性能

应用程序

  • 航空航天合金材料规范
  • 汽车零部件设计
  • 建筑物和桥梁的结构工程计算
  • 金属生产中的质量控制
  • 有限元 分析(有限元)材料模型

专利:

NA

潜在创新理念

  • 用于精确测量屈服应力的自动引伸计
  • 数字图像相关法(dic)用于绘制应变场图,并在非接触情况下确定屈服应力
  • 开发具有定制屈服强度特性的新型合金
  • 声学 emission techniques to detect the onset of dislocation movement corresponding to proof stress
  • in-situ proof stress measurement during 快速成型制造 流程
  • 纳米压痕技术用于估算微观尺度上的屈服应力
  • 机器学习模型根据材料成分和加工历史预测屈服强度
  • 复合材料屈服强度的标准化
  • 用于自动分析拉伸试验数据以计算屈服强度的软件
  • 用于现场试验应力估算的便携式设备
相关术语:屈服强度、偏置屈服强度、应力-应变曲线、塑性变形、弹性极限、拉伸试验、材料科学 延展性,0.2% 偏移,收益率点。

历史背景

屈服强度

1910
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1922
1925-01-01
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1920
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1922
1924
1927

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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