材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为材料的强度。当材料受外力作用时,其内部产生应力,外力增加,应力相应增大,直至材料内部质点间结合力不足以抵抗所作用的外力时,材料即发生破坏。材料破坏时应力达到的极限值称为材料的极限强度,常用f表示。材料强度的单位为兆帕(MPa)。 [1]
- 中文名
- 材料强度
- 外文名
- strength of materials
- 对 象
- 各种材料
- 内 容
- 抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度
- 研究对象
- 结构内部力的分布
- 拼 音
- cái liào qiáng dù
分类
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材料强度是通过静力试验来测定的,通过标准试件迁杠讲的标准试验方法测得的。
1.材料的抗压雅归邀、抗拉、抗剪强度
材料腿背才的抗压、抗拉、抗剪强度的计算式为:f=
式中:f——材料强度,MPa;
F——材料破坏时的最大荷载,N;
A——试件的受力面积,mm2。
2.材料的抗弯( 折)强度
材料的抗弯强度与试件受力情况、截面形状及支撑条件有关。一般试验方法是将矩形截面的条形试件放在两支点上,中间作用一集中荷载,则抗弯强度计算式为:
式中:f——材料的抗弯(兰脚折)强度,MP寒乘章a;
估漏F——材料破坏耻习婆纸时的最大荷载,N;
L——试件两喇婚支点间的距离,mm;
b——试件截面的宽度,mm ;
h——试件截面的高度,mm。 [1]
研究对象
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材料强度研究的是结构内部力的分布,包括组织结构、结构在载荷下如何变形和如何失效等。弄清这些力的作用及其分布可以让工程师们经济、安全地设计和测量载荷梁、轴和柱体结构等。主要涉及材料应力、应变、弹性模量、拉伸试验、惯性矩以及金属的疲劳。
强度等级
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强度等级是材料按强度分级,建筑材料常按其强度值的大小划分为若干等级或牌号。脆性材料按抗压强度划分,钢材按屈服强度划分。如烧结普通砖按抗压强度分为MU10等5个强度等级;硅酸盐水泥按抗胝和抗折强度分为42.5等6个强度等级;普通混凝土按抗压强度分为C15等14个强度等级;碳素结构钢按屈服强度分为Q235等4个牌号。
建筑材料按强度划分等级或牌号,对生产者和使用者均有重要的意义,它可使生产者在生产中控制产品质量时有据可依,从而确保产品的质量。对使用者而言,则有利于掌握材料的性能指标,便于合理选用材料、正确进行设计和控制工程施工质量。
强度和强度等级的区别与联系:强度指的是材料的极限值,是唯一的实测值;强度等级是人为规定的强度范围;强度等级的确定必须以其极限强度值为依据,每一强度等级则包含一定范围内的强度值。 [1]
标准值
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由试验得知,同一材料的不同试样测得的失效应力并非一个定值,而是在某一个范围内变化。其数值具有随机性。随机变量的统计参数有平均值、标准差(或变异系数)、最大值、最小值、极差等。建筑结构设计规范取具有95%保证率的失效应力作为材料强度标准值,用fk表示,它等于材料强度平均值减去1.645倍标准差。95%保证率的意思就是任意抽样检验一批材料.实测强度不低于fk的概率为95%,用户承担的风险只有5%(即材料强度达不到fk的概率为5%)。 [2]
设计值
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