抗拉强度

抗拉强度是指材料承受拉力的能力,是指当以恒定的拉伸/负载速率施加能够同时折断材料多条线的力时,材料的断裂强度。它通常以每横截面积的力为单位来测量。拉伸强度是指材料在拉伸和断裂之前所能承受的载荷或应力。顾名思义,抗拉强度是材料对由施加在材料上的机械载荷引起的张力的抵抗力。抗拉断裂能力是用于结构应用的材料最重要和最广泛测量的性能之一。

抗拉强度是材料在破坏前所能承受的最大拉应力,尽管破坏的实际定义通常因材料的类型和设计而异。延性的降低和脆性的增加与加速的腐蚀速率相关,这反过来可以改变材料的破坏从延性破坏到更危险的脆性破坏。

抗拉强度的概念在工程以及材料科学、机械工程和结构工程领域都是极其重要的。脆性材料的抗拉强度比韧性材料更重要。

解释抗拉强度

材料的抗拉强度是它在失效(如断裂或永久变形)前所能接受的最大拉应力。拉伸强度指的是材料从弹性变形到塑性变形的临界点。它表示为将材料分离所需的最小拉应力(单位面积上的力)。

例如,如果一根横截面为一平方英寸的金属棒可以承受1000磅的拉力,但如果施加更大的力就会折断,那么金属的抗拉强度为每平方英寸1000磅。结构钢的抗拉强度为400兆帕(MPa),碳钢为841兆帕。不同密度钢的抗拉强度值不同。

抗拉强度分为三种:

屈服强度-材料在不发生永久变形的情况下所能承受的应力
极限强度-材料能承受的最大应力
断裂强度-应力在断裂点的应力应变曲线上的坐标
拉伸强度是拉伸应力的极限状态,它会导致以下两种形式之一的拉伸破坏:

韧性破坏-第一阶段的屈服,第二阶段的一些硬化和可能的“颈”形成后的断裂
脆性失效-在低应力状态下突然断裂成两个或多个碎片
抗拉强度可以用真应力或工程应力来表示。

对金属进行抗拉强度测试将决定合金在达到极限抗拉强度之前能拉长多少,以及特定金属在失去结构完整性之前能承受多大的载荷。因此,了解材料的抗拉强度对施工和人身安全都很重要。

除了弹性模量和耐腐蚀性外,抗拉强度也是用于结构和机械设备的材料的一个重要参数。适用于合金、复合材料、陶瓷、塑料、木材等建筑材料。