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金屬材料試驗機/電子拉力試驗機中應(yīng)力-應(yīng)變曲線關(guān)系

瀏覽次數(shù):4422更新日期:2012-08-30

金屬材料試驗機廠家/電子拉力試驗機中應(yīng)力-應(yīng)變曲線關(guān)系

應(yīng)力(工程應(yīng)力或名義應(yīng)力)σ=P/A,變形(工程應(yīng)變或名義應(yīng)變)ε=(L-L。)/L。

 

  式中,P為載荷;A。為試樣的原始截面積;L。為試樣的原始標(biāo)距長度;L為試樣變形后的長度。

 

  這種應(yīng)力-應(yīng)變曲線通常稱為工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線,它與載荷-變形曲線相似,只是坐標(biāo)不同。從此曲線上,可以看出低碳鋼的變形過程有如下特點

金屬材料試驗機廠家/電子拉力試驗機中應(yīng)力-應(yīng)變曲線當(dāng)應(yīng)力低于σe 時

應(yīng)力與試樣的應(yīng)變成正比,應(yīng)力去除,變形消失,即試樣處于彈性變形階段,σe 為材料的彈性極限,它表示材料保持*彈性變形的zui大應(yīng)力。

 

  當(dāng)應(yīng)力超過σe 后,應(yīng)力與應(yīng)變之間的直線關(guān)系被破壞,并出現(xiàn)屈服平臺或屈服齒。如果卸載,試樣的變形只能部分恢復(fù),而保留一部分殘余變形,即塑性變形,這說明鋼的變形進(jìn)入彈塑性變形階段。σs稱為材料的屈服強度或屈服點,對于無明顯屈服的塑性材料,規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值為其屈服極限,又叫名義屈服極限或δ0.2。

金屬材料試驗機廠家/電子拉力試驗機中應(yīng)力-應(yīng)變曲線當(dāng)應(yīng)力超過σs后

試樣發(fā)生明顯而均勻的塑性變形,若使試樣的應(yīng)變增大,則必須增加應(yīng)力值,這種隨著塑性變形的增大,塑性變形抗力不斷增加的現(xiàn)象稱為加工硬化或形變強化。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到σb時試樣的均勻變形階段即告終止,此zui大應(yīng)力σb稱為材料的強度極限或抗拉強度,它表示材料對zui大均勻塑性變形的抗力。

金屬材料試驗機廠家/電子拉力試驗機中應(yīng)力-應(yīng)變曲線在σb值之后

試樣開始發(fā)生不均勻塑性變形并形成縮頸,應(yīng)力下降,zui后應(yīng)力達(dá)到σk時試樣斷裂。σk為材料的條件斷裂強度,它表示材料對塑性的極限抗力。

 

 

 上述應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的應(yīng)力和應(yīng)變是以試樣的初始尺寸進(jìn)行計算的,事實上,在拉伸過程中試樣的尺寸是在不斷變化的,此時的真實應(yīng)力S應(yīng)該是瞬時載荷(P)除以試樣的瞬時截面積(A),即:S=P/A;同樣,真實應(yīng)變e應(yīng)該是瞬時伸長量除以瞬時長度de=dL/L。下圖是真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線,它不像應(yīng)力-應(yīng)變曲線那樣在載荷達(dá)到zui大值后轉(zhuǎn)而下降,而是繼續(xù)上升直至斷裂,這說明金屬在塑性變形過程中不斷地發(fā)生加工硬化,從而外加應(yīng)力必須不斷增高,才能使變形繼續(xù)進(jìn)行,即使在出現(xiàn)縮頸之后,縮頸處的真實應(yīng)力仍在升高,這就排除了應(yīng)力-應(yīng)變曲線中應(yīng)力下降的假象。

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