Cos'è la forza di rendimento?
Ilresistenza al rendimentoper l'acciaio si riferisce al livello di sollecitazione al quale inizia la deformazione plastica nell'acciaio sotto carico di trazione o di compressione.la curva di sollecitazione-deformazione dell'acciaio mostra un segmento lineare evidenteLa resistenza al rendimento si riferisce al punto di questa curva, cioèil valore di sollecitazione al quale l'acciaio inizia a subire deformazioni plastiche prolungate.
Spiegazione dettagliata della forza del rendimento
La resistenza al rendimento, nota anche come limite di rendimento, simbolo comunemente usato δs, è il valore di stress critico per il rendimento del materiale.
●Per i materiali con un fenomeno di resa evidente, la resistenza al rendimento è la tensione al punto di rendimento (valore del rendimento);
●Per i materiali in cui il fenomeno del rendimento non è evidente, la sollecitazione quando la deviazione limite del rapporto lineare tra sollecitazione e deformazione raggiunge un valore specificato (di solito 0.2% della lunghezza di calibro originale)Esso è di solito utilizzato come indice di valutazione delle proprietà meccaniche e meccaniche dei materiali solidi ed è il limite di utilizzo effettivo del materiale.Perché il collare si verifica dopo che lo stress supera il limite di rendimento del materiale, la deformazione aumenta, causando il danno del materiale e l'impossibilità di essere utilizzato normalmente.
Quando lo stress supera il limite elastico e entra nella fase di rendimento, la deformazione aumenta rapidamente.Quando lo stress raggiunge il punto B, la deformazione plastica aumenta drasticamente e lo stress e la deformazione fluttuano leggermente.I termini punto di rendimento superiore e punto di rendimento inferiore si riferiscono ai ceppi più alti e più bassi in questo puntoPoiché il valore del punto di resa inferiore è relativamente stabile, viene utilizzato come indicatore della resistenza del materiale, chiamato punto di resa o resistenza al rendimento (ReL o Rp0.2).
Alcuni acciai (come l'acciaio ad alto tenore di carbonio) non presentano un fenomeno di resistenza evidente.che si chiama la forza condizionale di rendimento.
Innanzitutto, spiegate la deformazione del materiale. The deformation of materials is divided into elastic deformation (the original shape can be restored after the external force is removed) and plastic deformation (the original shape cannot be restored after the external force is removed, e la forma cambia, si allunga o si accorcia).
Norme per la resistenza al rendimento
Esistono tre standard di rendimento comunemente utilizzati nei progetti di costruzione:
●Lo stress finale proporzionale è la tensione massima sulla curva di deformazione conforme a una relazione lineare, spesso espressa in σp a livello internazionale.si ritiene che il materiale abbia iniziato a produrre.
●Il campione limite di elasticità viene caricato e poi scaricato.A livello internazionale è di solito rappresentata da RelQuando la tensione supera Rel, si ritiene che il materiale inizi a cedere.
●La resistenza al rendimento è basata sulla deformazione residua specificata.2.
Fattori che influenzano la forza del rendimento
Fattori interni
1. Dimensioni e confini del grano:
La dimensione dei grani e i confini dei grani hanno un impatto sulla resistenza al rendimento del materiale.i materiali con dimensioni di grano più piccole e più confini di grano hanno resistenza al rendimento più elevata perché i confini di grano possono ostacolare il movimento delle dislocazioni, aumentando così la resistenza del materiale.
2. difetti del reticolo:
I difetti del reticolo includono difetti punti (come vuoti, impurità, ecc.) e difetti di linea (come lussazioni, ecc.).La presenza di difetti del reticolo riduce la resistenza del materiale perché possono servire da punto di partenza per le lussazioni, rendendo il materiale suscettibile di deformazioni plastiche.
3. Contenuto di elementi in lega:
L'aggiunta di elementi di lega può modificare la struttura reticolare e le caratteristiche di resistenza del materiale.l'aggiunta di elementi di lega aumenterà la resistenza al rendimento del materialeAd esempio, l'aggiunta di elementi di carbonio può aumentare la resistenza dell'acciaio.
4. Impurità Contenuto:
La presenza di impurità influisce sulla struttura reticolare e sulle caratteristiche di prestazione del materiale, influenzando così la resistenza al rendimento del materiale.più basso è il tenore di impurità, maggiore è la resistenza al rendimento del materiale.
5. Processo di fusione:
Il processo di fusione ha un impatto importante sulla struttura del grano e sulla morfologia organizzativa del materiale, che a sua volta influenza la resistenza del materiale.Un processo di fusione ragionevole permette di ottenere una buona struttura e forma organizzativa del reticolo, migliorando così la resistenza al rendimento del materiale.
Fattori esterni
1Temperatura:
La temperatura è uno degli importanti fattori esterni che influenzano la resistenza al rendimento dei materiali. Generalmente, con l'aumento della temperatura, la resistenza al rendimento del materiale diminuisce.Questo perché le alte temperature aumentano le vibrazioni degli atomi o degli ioni nel materiale, riducendo così la resistenza alla cristallizzazione del materiale.
2. Tasso di deformazione
Il tasso di deformazione si riferisce al tasso di deformazione di un materiale quando è caricato.considerando che i bassi tassi di deformazione causano una diminuzione della resistenza al rendimento;Ciò è dovuto al fatto che il caricamento ad alta velocità aumenta la densità di dislocazione del materiale, aumentando così la resistenza al rendimento.
3. umidità e corrosione:
L'umidità e l'ambiente di corrosione influenzeranno lo stato superficiale e la composizione chimica del materiale, influenzando così la resistenza al rendimento del materiale.L'umidità e la corrosione accelereranno l'affaticamento da corrosione e la fragilità dell'idrogeno del materiale, con conseguente riduzione della resistenza della resa.
4. Direzione di carico:
La resistenza di un materiale varia di solito con la direzione di carico, ma in condizioni di carico unidirezionale può variare con la direzione di carico.specialmente per materiali anisotropi.
5- Prestress:
La prestazione si riferisce alla sollecitazione statica esercitata sul materiale prima del carico.
6Condizioni ambientali:
Le condizioni ambientali, quali il contenuto di ossigeno, le radiazioni, ecc., possono anche influenzare la resistenza al rendimento dei materiali.ambienti sottomarini o radioattivi, la resistenza al rendimento dei materiali può essere gravemente influenzata.
Quali sono le conseguenze di un superamento della resistenza alla trazione della struttura in acciaio?
1- Aumento della deformazione plastica:
Dopo aver superato la resistenza di resa, la struttura in acciaio entrerà nella fase plastica, con conseguente aumento della deformazione plastica.che possono portare a instabilità o guasti strutturali.
2- Aumento della deformazione:
Dopo aver superato la resistenza di resa, la deformazione della struttura aumenterà,che possono causare una deviazione e una deformazione della struttura che superino i requisiti di progettazione e pregiudicano il normale utilizzo della struttura.
3Perdita di forza:
Dopo aver superato la resistenza al rendimento, la resistenza dell'acciaio può diminuire, rendendo la struttura inclina a fallire o crollare sotto carichi successivi.
4Instabilità locale:
Dopo aver superato la resistenza al rendimento, può verificarsi instabilità in parti locali della struttura in acciaio, come la flessione, l'instabilità della flessione o l'instabilità della flessione-torsione,minacciando la stabilità dell'intera struttura.
5- Fessure e danni:
Dopo aver superato la resistenza al rendimento, possono verificarsi crepe nella struttura, con conseguente danno locale o guasto generale.la sicurezza e l'affidabilità della struttura saranno seriamente compromesse.
Come controllare la resistenza dell'acciaio nella progettazione delle strutture?
1. Selezione del materiale appropriato:
La selezione del materiale di acciaio appropriato è il primo passo per controllare la resistenza di resa dell'acciaio a trave.si selezionano materiali in acciaio con una resistenza adeguata al rendimento per garantire che la struttura possa soddisfare i requisiti di resistenza in condizioni normali di utilizzo e di stato finale.
2Controllare la dimensione della sezione trasversale:
Controllare la resistenza alla trazione della trave attraverso un'adeguata progettazione delle dimensioni della sezione trasversale.Permettere di sopportare carichi maggiori.
3Controllare le condizioni di span e supporto del fascio:
La durata e le condizioni di supporto della trave hanno un impatto importante sulla sua resistenza di resa.la deformazione e la concentrazione di sollecitazione del fascio possono essere ridotte, controllando così la sua forza di resa.
4Considera le combinazioni di carico:
Considerare diverse combinazioni di carichi nella progettazione, compresi carichi permanenti, carichi variabili, carichi sismici, ecc.,per garantire che la resistenza di resa della trave possa soddisfare i requisiti in varie condizioni di lavoro.
5. Disegno corretto della connessione:
Anche la struttura dei collegamenti tra travi e supporti, colonne e altri componenti influisce sulla loro resistenza al rendimento.Assicurarsi che la resistenza e la rigidità dei connettori siano in grado di soddisfare i requisiti di progettazione per evitare instabilità locale o insuccesso del rendimento.
6- Controllo della qualità rigoroso:
Durante il processo di fabbricazione e installazione delle traverse,la qualità dei materiali e le tecniche di lavorazione sono strettamente controllate per garantire che la resistenza effettiva delle traverse corrisponda ai requisiti di progettazione;.
