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彎曲強度

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彎曲強度是指材料在彎曲負荷作用下破裂或達到規定彎矩時能承受的最大應力,此應力為彎曲時的最大正應力,以MPa(兆帕)為單位。它反映了材料抗彎曲的能力,用來衡量材料的彎曲性能。
中文名
彎曲強度
外文名
bending strength
性    質
材料在經受彎曲負荷作用時的性能
單    位
MPa

彎曲強度彎曲強度定義

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彎曲強度是指材料在彎曲負荷作用下破裂或達到規定彎矩時能承受的最大應力,此應力為彎曲時的最大正應力,以MPa(兆帕)為單位。它反映了材料抗彎曲的能力,用來衡量材料的彎曲性能。橫力彎曲時,彎矩M隨截面位置變化,一般情況下,最大正應力σmax發生於彎矩最大的截面上,且離中性軸最遠處。因此,最大正應力不僅與彎矩M有關,還與截面形狀和尺寸有關。最大正應力計算公式為:
,其中Mmax為最大彎矩,W為抗彎截面係數 [1] 

彎曲強度彎曲強度表現和實驗方法

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彎曲強度強度表現

杆件在受彎時其斷面的上部是受壓區,而下面是受拉區.以矩形勻質斷面為例,受壓、受拉區的最外沿的強度就叫做彎曲強度。它與彎矩成正比與斷面模數成反比。
可由下公式表示:σ=KM/W 其中K為安全係數,M為彎矩,W就是斷面模數,不同的斷面就有不同的斷面模數可在材料力學手冊中查到。
不同的材料有不同的測試方法及國家標準。如塑料彎曲性能的測定的為GB/T 9341-2008,硬質橡膠彎曲強度的測定的為GB1696-2001,工程陶瓷高温彎曲強度的試驗方法為GBT14390-1993,天然飾面石彎曲強度試驗方法為GBT9966.2-2001等等。

彎曲強度主要實驗方法

天然飾面石材試驗方法 彎曲強度試驗方法
標準名稱 天然飾面石材試驗方法 彎曲強度試驗方法
標準類型 中華人民共利國國家標準
標準名稱(英) Test methods for natural facing stones Test method for flexural strength
國際代碼 UDC691.21 :620.1
標準號 GB9966.2-88
附圖 圖1;
標準正文
1主題內容與適用範圍
本標準規定了天然飾面石材和荒料彎曲強度的試驗設備、試樣、試驗程序、
計算及試驗結果。
本標準適用於天然飾面石材和荒料的彎曲強度試驗。
2設備及量具
2.1材料試驗機,示值相對誤差不超過±1%。試樣破壞的最大負荷在材料試驗機刻度的20%-90%範圍內。
2.2 遊標卡尺:刻度為0.02毫米。
3試樣
3.1試樣尺寸長160毫米、寬40±0.5毫米,高20±0.5毫米,受力面的平行度在 0.08毫米以內,垂直和平行層理的試樣各兩組。沒有層理的試樣兩組,每組5塊。
3.2試樣應標出岩石層理方向。
3.3試樣兩受力面用500號細砂紙拋光。不允許掉稜、掉角和有可見的裂紋。
3.4標出兩點與受力點的標記(尺寸見下圖),測量試樣兩個支點和負荷點處的寬
與高的尺寸,並取算術平均值
水平均值。
4試驗步驟
4.1將試樣放在105±2℃的烘箱內乾燥24小時,再放入乾燥器內冷卻至室温。
4.2調節支座之間的距離為140±0.5毫米,把試樣放在支架上,施加負荷
每分鐘兩毫米的速率直至試樣斷裂,讀出斷裂時的負荷值。
5結果計算
彎曲強度按下式計算:
3P·L
Rt=───
2b·h2
式中:Rt——試樣的彎曲強度,MPa(kgf/cm2);
P一—試樣斷裂荷載,N(ksf);
L一—支點間距離,cm;
b一試樣寬度,cm;
h——試樣高度,cm。
6試驗結果
計算試樣不同層理的算術平均值及最大值和最小值。
附加説明:
本標準由國家建築材料工業局人工晶體研究所負責起草。
本標準主要起草人楊美菊、孟秉芬。

彎曲強度相關計算公式

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1設力臂為hF,危險截面寬度為SF,齒根危險截面的名義彎曲應力2計入載荷係數K、重合度係數Ye、應力修正係數Ysa,則得齒根彎曲疲勞強度的校核公式為3齒根彎曲疲勞強度的設計公式
參考資料
  • 1.    劉鴻文.材料力學(I)第四版.北京:高等教育出版社,2004