有关拉力测试的一般强度 计算公式抗拉强度（tensile strength）抗拉强度计算公式* f' F0 Z8 y" B+ v
抗拉强度（ бb ）指材料在拉断前承受最大应力值。6 U( b1 E) h3 D( z) I: A
抗拉强度（tensile strength）拉力机，拉力试验机，万能材料试验机测试1 v. R; y( ]3 F& f4 H
定义：试样拉断前承受的最大标称拉应力。 T6 d# m3 M0 D% w4 @' _" V q
抗拉强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。对于塑性材料，它表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。符号为RM，单位为MPA。
$ r9 F& E7 ]6 J7 |6 x$ g试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为：σ=Fb/So* |3 o L0 n% D6 S+ v
式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。抗拉强度（ Rm）指材料在拉断前承受最大应力值。
/ \ x* ]( V) j" h1 _ \9 A当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。- f$ C) u3 Q I3 H: z) x9 b0 `
单位:N/mm2(单位面积承受的公斤力)3 x0 F0 A" h$ v0 I; a+ R. R
拉力试验机: h2 H1 d8 s- q! l; i
抗拉强度：Tensile strength.拉力机，拉力试验机，万能材料试验机, ]& T' j. ] n0 ~2 j" N' D
抗拉强度=Eh，其中E为杨氏模量，h为材料厚度5 V3 i9 \6 [ ?+ z( Q
目前国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用上海发瑞仪器的拉力机，万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定! 当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。
' y% s: d$ u7 k: J, [: t单位:kn/mm２（单位面积承受的公斤力）* _- W# j. u7 J! e4 \3 Q( {( \
抗拉强度：extensional rigidity.1 a' v! Y) l; t$ v
抗拉强度=Eh，其中E为杨氏模量，h为材料厚度
7 D, a( |! @% h; _目前国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定!; p. J) g7 l; h, d: A; @& y! ]
拉伸强度
% `& H- {; \6 E/ G拉伸强度（tensile strength）拉力机，拉力试验机，万能材料试验机是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。目前国内测量拉伸强度比较普遍的方法是采用上海发瑞仪器的拉力机，万能材料试验机等来进行材料拉伸强度的测定!- W/ _ y. V1 } H
（1） 在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa表示。有些错误的称之为抗张强度、抗拉强度等。" B5 z J" g; M2 x$ |2 Y# \
（2） 用仪器测试样拉伸强度时，可以一并获得拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。
6 S/ q) U9 F! s( V. D. {' d7 W（3） 拉伸强度的计算：
# U3 K' Q M% D/ xσt = p /（ b×d）+ f; {$ Z3 Q9 ` K
式中，σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。1 \& |1 _0 {8 P
注意：计算时采用的面积是断裂处试样的原始截面积，而不是断裂后端口截面积。- ^: s6 Y/ E& f4 {) x, r' F
弯曲强度：材料在弯曲负荷作用下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力，用公斤/厘米2[帕]表示: d* N$ U4 p( L1 z4 y1 p! |( Y
杆件在受弯时其断面的上部是受压区,而下面是受拉区.以矩形匀质断面为例,受压、受拉区的最外沿的强度就叫做弯曲强度。它与弯矩成正比与断面模数成反比。目前国内测量弯曲强度比较普遍的方法是采用上海发瑞仪器的拉力机，万能材料试验机等来进行材料弯曲强度的测定!+ L" b4 B K% x2 F# Y2 [& e
可由下公式表示：σ=KM/W 其中K为安全系数，M为弯矩，W就是断面模数，不同的断面就有不同的断面模数可在材料力学手册中查到。一般材料的抗弯强度，采用三点抗弯。
' t! M+ B* `( B- M( p. @R=(3F*L)/(2b*h*h)
. F' _. W8 ?$ z7 X) bF—破坏载荷# ]" d6 G: p- s: v; e! K" R
L—跨距
6 \/ a+ Z8 {2 L' g* `9 Mb—宽度
3 ]5 [% t" N9 g" n1 j' Th—厚度
, _; f" L ]) c% ?屈服强度2 Z( G' I5 X- @5 b% R$ F
拉力机，拉力试验机，万能材料试验机
' X# {& S' j+ d! G$ X3 ~材料拉伸的应力-应变曲线
1 k2 A& k8 ] E2 p+ u7 M' Ayield strength
7 R+ d+ z: \: O4 o z- |是材料屈服的临界应力值。% F) U; N: I6 |! u
（1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是在屈服点在应力（屈服值）；（2）对于屈服现象不明显的材料，与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为0.2%的永久形变）时的应力。通常用作固体材料力学机械性能的评价指标，是材料的实际使用极限。因为材料屈服后产生颈缩，应变增大，使材料失去了原有功能。
, t# R8 T+ ^/ A; q, F D当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度（σs或σ0.2）。
" [% _4 V7 { [6 b; | u有些钢材（如高碳钢）无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形（0.2％）时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度（yield strength）。
7 O! v4 Q. i8 a首先解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性变形（外力撤销可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销不能恢复原来形状，形状发生变化）
8 b0 b& Y: i4 q, Y/ w" [目前国内测量屈服强度比较普遍的方法是采用上海发瑞仪器的拉力机，拉力试验机，万能材料试验机等来进行材料屈服强度的测定!
. D9 a+ c5 b5 y+ M" w屈服强度的计算公式：σ=F/S，其中σ为屈服强度，单位为“帕”，对塑性材料来讲F为材料屈服时所受的最小的力，单位为“牛”，对脆性材料来讲F为材料发生塑性变形量为原长的0.2%时所受的力，单位还是：“牛”，S为受力材料的横截面积，单位为“平方米”。7 q4 D: A9 }, j
拉力机，拉力试验机，万能材料试验机弹性模量
: G! _4 y- b% x拼音:tanxingmoliang' L. f" M; M r6 g. ^
英文名称：Elastic Modulus，又称 Young 's Modulus（杨氏模量）
\1 P, v' S9 G+ j) L定义：材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。3 y( R4 @/ u4 B L. P
单位：达因每平方厘米。
6 v4 q0 J$ Z+ n) J O+ L6 a+ d意义：弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。
& E" }3 v8 i: }# a0 D) r说明:又称杨氏模量。弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。是物体弹性t变形难易程度的表征。用E表示。定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示，单位为牛/米^2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量，用G表示；压缩形变时的模量称为压缩模量，用K表示。模量的倒数称为柔量，用J表示。% P2 B: F/ u$ H8 ^/ g1 \3 |
拉伸试验中得到的屈服极限бb和强度极限бS ，反映了材料对力的作用的承受能力，而延伸率δ 或截面收缩率ψ，反映了材料缩性变形的能力，为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度，在实际工程结构中，材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的，这是因为一旦零件按应力设计定型，在弹性变形范围内的服役过程中，是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。一般按引起单为应变的负荷为该零件的刚度，例如，在拉压构件中其刚度为：
, M3 ^/ f- D' }9 v% ?7 ]: j式中 A0为零件的横截面积。. J& x7 ^( d9 ]
由上式可见，要想提高零件的刚度E A0,亦即要减少零件的弹性变形，可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积，刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性，对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此，构件的理论分析和设计计算来说，弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。
$ T+ | D( I; R+ b0 e4 X/ ^5 H( i在弹性范围内大多数材料服从胡克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E，也叫杨氏模量。0 E; B1 R. {: I4 ?$ D6 X
弹性模量 在比例极限内，材料所受应力如拉伸，压缩，弯曲，扭曲，剪切等）与材料产生的相应应变之比，用牛/米^2表示 。
% L$ b$ Z0 d; `% U1 I! O( C弹性模量：材料的抗弹性变形的一个量，材料刚度的一个指标。
. U' ? _3 Y5 }* r* g' W' p它只与材料的化学成分有关，与其组织变化无关，与热处理状态无关。各种钢的弹性模量差别很小，金属合金化对其弹性模量影响也很小。; s) U6 @$ I/ w6 Z1 b' j! t
目前国内测量弹性模量比较普遍的方法是采用上海发瑞仪器的拉力机，拉力试验机，万能材料试验机等来进行材料弹性模量计算的测定!! F1 f. @2 F4 S+ y* v
弹性模量计算公式3 V( m' n/ `/ `1 O
E=（ΔF/S0)/(Δ1/Le1),简化就是E=（ΔF*Le1）/（S0*Δ1)9 S- A2 B9 z8 ~$ X! `0 H1 K: J' U5 K
其中，ΔF——应力(一般是0.5MPa到1/3轴向极限力的差值）
+ T% v: [1 c' K" } W* ULe1——测量标距（一般15cm）
^1 [. l% Q7 D0 p3 H, x- PS0——混凝土试块承压面积（注意15*15cm和10*10cm是不一样的）
* X* J9 ?( m6 b# m q. c, U) kΔ1——应变(一般是0.5MPa到1/3轴向极限力之间的变形） |
发表于 2008-1-2 15:07:30
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