一文看懂抗拉強度，拉伸強度和屈服強度

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twq19810302

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發表于 2024-1-5 11:04:56 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

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抗拉強度和屈服強度

抗拉強度

抗拉強度（tensile strength）

抗拉強度（ бb）指材料在拉斷前承受最大應力值。

當鋼材屈服到一定程度后，由于內部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重新提高，此時變形雖然發展很快，但卻只能隨著應力的提高而提高，直至應力達最大值。此后，鋼材抵抗變形的能力明顯降低，并在最薄弱處發生較大的塑性變形，此處試件截面迅速縮小，出現頸縮現象，直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應力值稱為強度極限或抗拉強度。

單位：kN/mm２（單位面積承受的公斤力）

抗拉強度：extensional rigidity.

抗拉強度=Eh，其中E為楊氏模量，h為材料厚度

目前國內測量抗拉強度比較普遍的方法是采用萬能材料試驗機等來進行材料抗拉/壓強度的測定!

拉伸強度

拉伸強度（tensile strength）是指材料產生最大均勻塑性變形的應力。

（1）在拉伸試驗中，試樣直至斷裂為止所受的最大拉伸應力即為拉伸強度，其結果以MPa表示。有些錯誤的稱之為抗張強度、抗拉強度等。

（2）用儀器測試樣拉伸強度時，可以一并獲得拉伸斷裂應力、拉伸屈服應力、斷裂伸長率等數據。

（3）拉伸強度的計算：

σt = p /（ b×d）

式中，σt為拉伸強度（MPa）；p為最大負荷（N）；b為試樣寬度（mm）；d為試樣厚度（mm）。

注意：計算時采用的面積是斷裂處試樣的原始截面積，而不是斷裂后端口截面積。

屈服強度

材料拉伸的應力-應變曲線

yield strength是材料屈服的臨界應力值。

（1）對于屈服現象明顯的材料，屈服強度就是在屈服點在應力（屈服值）；

（2）對于屈服現象不明顯的材料，與應力-應變的直線關系的極限偏差達到規定值（通常為0.2%的永久形變）時的應力。通常用作固體材料力學機械性能的評價指標，是材料的實際使用極限。因為材料屈服后產生頸縮，應變增大，使材料失去了原有功能。

當應力超過彈性極限后，變形增加較快，此時除了產生彈性變形外，還產生部分塑性變形。當應力達到B點后，塑性應變急劇增加，曲線出現一個波動的小平臺，這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。由于下屈服點的數值較為穩定，因此以它作為材料抗力的指標，稱為屈服點或屈服強度（σs或σ0.2）。

有些鋼材（如高碳鋼）無明顯的屈服現象，通常以發生微量的塑性變形（0.2％）時的應力作為該鋼材的屈服強度，稱為條件屈服強度（yield strength）。

首先解釋一下材料受力變形。材料的變形分為彈性變形（外力撤銷可以恢復原來形狀）和塑性變形（外力撤銷不能恢復原來形狀，形狀發生變化）

屈服強度和屈服點相對應，屈服點是指金屬發生塑性變形的那一點，所對應的強度成為屈服強度。許用應力指機械零件在使用時為了安全起見，用屈服應力除以一個安全系數。抗拉強度指材料抵抗外力的能力，一般拉伸實驗時拉斷時候的強度。

換算關系為：

許用應力=屈服強度/安全系數

拉壓試驗多用屈服強度和抗拉強度

與溫度有很大關系，一般溫度升高，材料強度降低

抗拉強度：

當鋼材屈服到一定程度后，由于內部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重新提高，此時變形雖然發展很快，但卻只能隨著應力的提高而提高，直至應力達最大值。此后，鋼材抵抗變形的能力明顯降低，并在最薄弱處發生較大的塑性變形，此處試件截面迅速縮小，出現頸縮現象，直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應力值（b點對應值）稱為強度極限或抗拉強度

屈服強度:

當應力超過彈性極限后，變形增加較快，此時除了產生彈性變形外，還產生部分塑性變形。當應力達到B點后，塑性應變急劇增加，曲線出現一個波動的小平臺，這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。由于下屈服點的數值較為穩定，因此以它作為材料抗力的指標，稱為屈服點或屈服強度。