抗彎強度
編輯抗彎強度,也稱為斷裂模量、彎曲強度或橫向斷裂強度,是一種材料特性,定義為材料在彎曲試驗中屈服之前的應力。 最常用的是橫向彎曲試驗,其中使用三點彎曲試驗技術將具有圓形或矩形橫截面的試樣彎曲直至斷裂或屈服。 彎曲強度表示材料在屈服時承受的最高應力。
簡介
編輯當一個由單一材料制成的物體(如木梁或鋼棒)彎曲時(圖 1),它會在其深度范圍內承受一系列應力(圖 2)。 在彎曲內側的物體邊緣(凹面),應力將處于其xxx壓應力值。 在彎曲的外側(凸面),應力將處于其xxx拉伸值。 梁或桿的這些內邊緣和外邊緣被稱為“極端纖維”。 大多數材料通常先在拉應力下失效,然后再在壓應力下失效
彎曲強度與拉伸強度
編輯如果材料是均質的,則彎曲強度將與拉伸強度相同。 事實上,大多數材料都存在或大或小的缺陷,這些缺陷會將應力集中在局部,從而有效地導致局部弱化。 當材料彎曲時,只有極端的纖維處于xxx應力,因此,如果這些纖維沒有缺陷,彎曲強度將由那些完整“纖維”的強度控制。 但是,如果同一材料僅承受拉力,則材料中的所有纖維都處于相同的應力下,并且當最弱的纖維達到其極限拉應力時就會開始失效。 因此,對于相同的材料,抗彎強度高于抗拉強度是很常見的。 相反,僅在其表面具有缺陷(例如,由于劃痕)的均質材料可能具有比彎曲強度更高的拉伸強度。
如果我們不考慮任何類型的缺陷,很明顯材料會在小于相應拉伸力的彎曲力下失效。 這兩種力都會引起相同的失效應力,其值取決于材料的強度。
在三點彎曲設置的負載下,矩形樣品產生的應力由以下公式給出。
通常,L(支撐跨度的長度)遠大于 d,因此分數 3 L 2 d {\displaystyle {\frac {3L}{2d}}} 大于一。
測量彎曲強度
編輯對于在三點彎曲設置中承受負載的矩形樣品
F為斷裂點的載荷(力)(N)
- L是支撐跨度的長度
- b 是寬度
- d 是厚度
對于在四點彎曲設置中負載跨度為支撐跨度三分之一的矩形
- F是斷裂點的載荷(力)
- L 是支撐(外)跨度的長度
- b 是寬度
- d 是厚度
對于 4 點彎曲設置,如果加載跨度是支撐跨度的 1/2
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