拉伸曲线分析
- 格式:doc
- 大小:183.50 KB
- 文档页数:4
粉质曲线粉质曲线面团的揉混特性反映面团的耐揉程度,是通过粉质仪来测定的。
测定过程如下:将定量的面粉置于揉面钵中,用滴定管加定量的水,在定温下开机揉成面团,根据揉制面团过程中动力消耗情况,仪器自动绘制一条特定的曲线,即粉质曲线,反映揉和面团过程中混合搅拌刀所受到的综合阻力随搅拌时间的变化规律,它是分析面团、面粉品质的依据。
1.吸水率(Absorption)吸水率表示在制作面团时,混合一定重量面粉所需水的量。
这些水一部分吸附在淀粉和蛋白质颗粒(或蛋白质分子)的表面;一部分处于自由状态。
吸水率在粉质仪上是指面团最大稠度处于500±20BU时所需的加水量,以占14%湿基面粉重量的百分数表示。
注意加水的整个过程要在25s内完成。
以容积300g面粉的揉面钵为例:吸水率(%)=(加水量+小麦粉重量—300)/3,其中,加水量以ml计。
国外优质小麦面粉的吸水率多在60%~70%之间,我国小麦粉的吸水率平均在57%,并且北方麦区的冬小麦吸水率较高。
2.形成时间(Development time)从开始加水到面团稠度达到最大时所需要的揉混时间是面团的形成时间。
软麦的弹性差,形成时间一般在1~4min之间;硬麦弹性强,形成时间在4min左右。
我国商品小麦的形成时间普遍较短,平均时间在2.3min。
3、稳定时间(Stability time)曲线首次穿过500BU和离开500BU两点的时间差是面团的稳定时间。
如果曲线的最大稠度不是准确集中在500BU,则必须在该最大稠度处画一条平行于500BU的标线,用这条表现来测取曲线到达和离开的时间差。
面团的稳定时间反映面团的稳定性、耐揉程度。
面团的稳定性好,反映其对剪切力降解有较强的抵抗力,也就意味着其麦谷蛋白的二硫键牢固,不易打开,或者这些二硫键处在十分恰当的位置上。
稳定时间越长,韧性越好,面筋的强度越大,面团的加工性质越好。
4、弱化度(Degree of softening)曲线最高点中心与到达最高点后12min曲线中心二者之差,用BU表示。
拉伸强度曲线
拉伸强度曲线是一种表现材料在拉伸过程中强度变化的曲线。
在拉伸过程中,材料会经历弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
1、弹性阶段:在弹性阶段,应力与应变成正比关系,比例系数为弹性模量E,这一阶段材料没有发生塑性变形,如果外力撤销,材料会自动恢复原状。
2、屈服阶段:当应力超过弹性极限后,材料发生塑性变形,这个发生塑性变形的应力称为屈服点或屈服极限,屈服阶段应力应变不再成正比关系。
3、强化阶段:屈服阶段过后,材料进入强化阶段,此阶段材料强度得到提高,但变形迅速增加。
4、颈缩阶段:当变形达到最大值后,试样的原始横截面积逐渐减小,拉力逐渐下降,试样逐渐变细,直至最后断裂。
以上就是拉伸强度曲线的基本内容,但请注意,对于不同材料和不同种类的拉伸曲线,其形状和特征可能会有所不同。
单向拉伸应力应变曲线
单向拉伸应力应变曲线是描述材料在单向拉伸加载过程中应力和应变之间的关系的曲线。
这种曲线可以帮助我们了解材料在拉伸过程中的变形性能。
在初始阶段,随着应力的增加,材料会出现线性变形,即应力和应变成正比。
这个阶段称为弹性阶段,其应力应变曲线呈现出一条直线。
当应力达到临界值后,材料进入塑性阶段。
在该阶段,材料会发生塑性变形,应力和应变的关系不再是线性的,而是呈现出非线性的变化趋势。
随着加载的继续,材料会逐渐失去承载能力,直到最终断裂。
在应力应变曲线上,这个阶段通常表现为应力不再增加或开始下降。
单向拉伸应力应变曲线的形状和材料的性质有关。
不同材料具有不同的应力应变曲线形态,例如脆性材料的应力应变曲线通常呈现出直线-曲线-直线的形状,而延性材料的应力应变曲线通常呈现出曲线-曲线的形状。
通过分析单向拉伸应力应变曲线,我们可以了解材料的强度、韧性、塑性等性能。
这对于工程设计和材料选型具有重要的意义。
拉伸曲线的四个阶段
拉伸曲线的四个阶段
拉伸曲线的四个阶段分别为:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段
1、弹性阶段:随着荷载的增加,应变随应力成正比增
加。
如卸去荷载,试件将恢复原状,表现为弹性变
形,此阶段内可以测定材料的弹性模量E;
2、屈服阶段:超过弹性阶段后,载荷几乎不变,只是在
某一小范围内上下波动,试样的伸长量急剧地增加,
这种现象称为屈服。
如果略去这种荷载读数的微小
波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表
示。
塑性变形是突然开始且载荷数会突然下降,如
果全部卸除荷载试样将不会恢复原长表现为永久
形变。
而对于铝合金来说,弹性区域的结束点并非
伴随着载荷的突然下降或其他明显的变化从弹性
阶段到塑性阶段是一条平滑渐变的曲线;
3、强化阶段:经过屈服阶段后,曲线呈现上升趋势,
由于材料在塑性变形过程中不断强化,材料的抗变
形能力有增强了,这种现象称为应变硬化。
若在此
阶段卸载载荷到零时,变形并未完全消失,应力减
小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变;
4、颈缩阶段:试样伸长到一定程度后,荷载读数反而
逐渐降低。
拉伸曲线的三个阶段
橡胶拉伸曲线通常可以分为三个阶段:线性阶段、弹性阶段和破坏阶段。
在线性阶段,拉伸力与伸长率呈线性关系,这个阶段的斜率被称为杨氏模量,可以反映出橡胶材料的刚度和强度。
在弹性阶段,拉伸力与伸长率不再呈线性关系,而是呈现出一种非线性的弹性行为,这个阶段的特点是拉伸力随着伸长率的增加而逐渐增大,但是当拉伸力达到一定值时,橡胶材料就会进入破坏阶段。
在破坏阶段,拉伸力急剧增大,伸长率也急剧增加,最终导致橡胶材料的破坏。
45钢拉伸曲线45钢拉伸曲线一、什么是45钢拉伸曲线45钢拉伸曲线,也被称为45#钢拉伸曲线,是展示钢材性能的重要指标之一。
它是通过对45#钢进行拉伸试验,记录拉伸过程中应力-应变值的变化,再将这些数据绘制成图表来展示45#钢的力学性能表现。
拉伸试验是材料力学测试中最基本的试验之一,而45钢拉伸曲线就是在这个试验中得出的数据分析。
二、为什么要研究45钢拉伸曲线研究45钢拉伸曲线具有重要的理论和实际意义。
一方面,它可作为材料性能评价的重要依据,可以帮助钢铁厂优化钢材生产工艺,提高产品的质量和性能;另一方面,通过研究不同钢材拉伸曲线的性能差异,可以为工程设计和材料选型提供科学依据,确保工程安全性和可靠性。
三、 45钢拉伸曲线的特点45钢拉伸曲线呈现出一系列明显的特点。
首先,它是一条呈“S”形的曲线,在开始拉伸的初期阶段,应力值和应变值呈现出一个较为平缓的上升阶段;接着,在临界点处,应力值和应变值呈现急剧上升的“弹性应变区”,此时的应变仅代表由外部应力产生的恢复性变形,应力值范围在弹性应变区内表征了材料的弹性模量;再往上,应力值和应变值的增长率逐渐减缓,呈现出一个平稳的“塑性应变区”,此区域表述了材料的屈服强度(屈服强度为材料进入塑性应变区的应力值)及其塑性能力的大小;最后,在材料应变增长至最大点时,应力值开始下降,呈现出一个较为陡峭的“断裂变形区”,这时材料发生了断裂现象。
四、如何控制45钢拉伸曲线在生产过程中,通过控制工艺气候、保证材料纯度和晶粒尺寸等,可以调节45#钢的组织形态和组成比例,从而改变材料的拉伸曲线。
同时,在现代科技手段的帮助下,通过利用模拟方法,对45#钢拉伸曲线进行控制和优化,可以更加精确地得到所需的材料力学性能,满足不同工程设计的要求。
综上所述,掌握45钢拉伸曲线的特点和控制方法,不仅能够帮助钢铁企业提高生产效率和产品质量,还可以为工程设计和材料选型提供有力支持,广泛应用于制造领域。
拉伸曲线是用来描述材料在拉伸过程中的应力和应变关系的图表。
不同材料的拉伸曲线可能会有很大的差异,这反映了它们在受力过程中的不同行为。
以下是几种常见的材料的典型拉伸曲线类型:
1. **弹性材料(如金属):**
- 在小应变范围内,应力和应变成正比,呈线性关系,称为弹性阶段。
- 达到一定应力后,材料开始发生塑性变形,应力逐渐增大,但应变仍然持续增加。
- 达到最大应力后,开始发生颈缩现象,应变在颈缩区域呈现出减小的趋势。
- 最终,材料可能会达到断裂点。
2. **韧性材料(如塑料):**
- 具有较大的断裂应变,呈现出相对平缓的应力-应变曲线。
- 在拉伸过程中,材料可以持续吸收能量,而不是迅速断裂,这是因为其较高的韧性。
3. **脆性材料(如陶瓷):**
- 在达到极限应力后,材料可能迅速断裂,没有明显的颈缩现象。
- 脆性材料通常在受力达到一定程度时迅速发生断裂,没有很多的变形能力。
4. **弹塑性材料(如橡胶):**
- 具有明显的非线性特性,呈现出较大的应变,但在一定程度上能够恢复原状。
- 弹性阶段后,材料进入塑性阶段,应力和应变之间的关系不再是线性的。
这些都是一般情况下的趋势,实际的材料行为可能受到许多因素的影响,例如温度、速率等。
拉伸试验是了解材料力学性能的一种重要实验方法。
拉伸曲线的名词解释拉伸曲线是一种在数学、工程学和自然科学等领域中经常使用的概念,用于描述物体在被拉伸或变形时的行为。
在物理学中,拉伸曲线有助于我们理解材料的强度、弹性和变形能力,而在工程学中,它则有助于设计坚固耐用的结构和设备。
拉伸曲线的定义是指当外力施加在一个物体上时,物体发生形变或变形的过程中弯曲形成的曲线。
这条曲线反映了外力施加在物体上所引起的各个部分的应变情况。
拉伸曲线通常以应变(strain)为横轴,以应力(stress)为纵轴进行表示。
应力是单位面积上的力,通常用希腊字母σ(sigma)表示,它的计算公式为应力=力/横截面积。
应变则表示物体在外力作用下发生的形变程度,通常用希腊字母ε(epsilon)表示,它的计算公式为应变=形变/初始长度。
拉伸曲线通常可以分为五个不同的阶段:弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段、断裂阶段和破裂阶段。
在弹性阶段,物体受到外力作用后会发生弹性形变,即当外力解除后,物体能够恢复到初始形状。
拉伸曲线在这个阶段呈现出一条直线,即应力和应变成正比。
当外力继续增大时,物体会进入屈服阶段。
在该阶段,物体开始发生塑性形变,意味着物体无法完全恢复到初始状态。
拉伸曲线在这一过程中开始变得非线性,开始出现曲线的上升。
当外力继续增大,物体进一步发生塑性变形时,我们进入了塑性阶段。
在这个阶段,拉伸曲线的斜率减小,应力的增长速度变缓。
当应力达到极限值时,物体开始发生断裂。
断裂阶段是拉伸曲线的最后一个阶段,物体不能再承受更大的外力,发生破裂。
在不同的材料和条件下,拉伸曲线的形状和特点可能会有所不同。
一般来说,金属材料的拉伸曲线通常呈现出明显的塑性区域,而脆性材料的拉伸曲线则呈现出较小的塑性区域和更为陡峭的屈服点。
拉伸曲线对于材料工程师来说至关重要,可以帮助他们确定材料的性质及应用范围。
通过分析拉伸曲线,工程师可以确定材料的强度、韧性和变形能力,从而选择合适的材料来设计和制造各种工程和结构。
试验原理:拉伸曲线分析
拉伸试验的本质是对试样施加轴向拉力,测量试样在变形过程中直至断裂的各项力学性能。
试验材料的全面性能反映在拉伸曲线上,因此为了对拉伸试验透彻了解,首先复习一下拉伸曲线,根据试验材料的特性,拉伸曲线可分为两种类型,典型的拉伸曲线(低碳钢)。
第1阶段:弹性变形阶段(oa)
两个特点:
a 从宏观看,力与伸长成直线关系,弹性伸长与力的大小和试样标距长短成正比,与材料弹性模量及试样横截面积成反比。
b 变形是完全可逆的。
加力时产生变形,卸力后变形完全恢复。
从微观上看,变形的可逆性与材料原子间作用力有直接关系,施加拉力时,在力的作用下,原子间的平衡力受到破坏,为达到新的平衡,原子的位置必须作新的调整即产生位移,使外力、斥力和引力三者平衡,外力去除后,原子依靠彼此间的作用力又回到平衡位置,使变形恢复,表现出弹性变形的可逆性,即在弹性范围保持力一段时间,卸力后仍沿原轨迹回复。
Oa段变形机理与高温条件下变形机理不同,在高温保持力后会产生蠕变,卸力后表现出不可逆性。
由于在拉伸试验中无论在加力或卸力期间应力和应变都保持单值线性关系,因此试验材料的弹性模量是oa段的斜率,用公式求得:
E=σ/ε
oa线段的a点是应力-应变呈直线关系的最高点,这点的应力叫理论比例极限,超过a点,应力-应变则不再呈直线关系,即不再符合虎克定律。
比例极限的定义在理论上很有意义,它是材料从弹性变形向塑性变形转变的,但很难准确地测定出来,因为从直线向曲线转变的分界点与变形测量仪器的分辨力直接相关,仪器的分辨力越高,对微小变形显示的能力越强,测出的分界点越低,这也是为什麽在最近两版国家标准中取消了这项性能的测定,而用规定塑性(非比例)延伸性能代替的原因。
第2阶段:滞弹性阶段(ab)
在此阶段,应力-应变出现了非直线关系,其特点是:当力加到b点时然后卸除力,应变仍可回到原点,但不是沿原曲线轨迹回到原点,在不同程度上滞后于应力回到原点,形成一个闭合环,加力和卸力所表现的特性仍为弹性行为,只不过有不同程度的滞后,因此称为滞弹性阶段,这个阶段的过程很短。
这个阶段也称理论弹性阶段,当超过b点时,就会产生微塑性应变,可以用加力和卸力形成的闭合环确定此点,当加卸力环第1此形成开环时所对应的点为b点。
第3阶段:微塑性应变阶段(bc)
是材料在加力过程中屈服前的微塑性变形部分,从微观结构角度讲,就是多晶体材料中处于应力集中的晶粒内部,低能量易动位错的运动。
塑性变形量很小,是不可回复的。
大小仍与仪器分辨力有关。
第4阶段:屈服阶段(cde)
这个阶段是金属材料的不连续屈服的阶段,也称间断屈服阶段,其现象是当力加至c点时,突然产生塑性变形,由于试样变形速度非常快,以致试验机夹头的拉伸速度跟不上试样的变形速度,试验力不能完全有效的施加于试样上,在曲线这个阶段上表现出力不同程度的下降,而试样塑性变形急剧增加,直至达到e 点结束,当达到c点,在试样的外表面能观察到与试样轴线呈45度的明显的滑移带,这些带称为吕德斯带,开始是在局部位置产生,逐渐扩展至试样整个标距内,宏观上,一条吕德斯带包含大量滑移面,当作用在滑移面上的切应力达到临界值时,位错沿滑移方向运动。
在此期间,应力相对稳定,试样不产生应变硬化。
C点是拉伸试验的一个重要的性能判据点,de范围内的最低点也是重要的性能判据点,分别称上屈服点和下屈服点。
e点是屈服的结束点,所对应的应变是判定板材成型性能的重要指标。
第5阶段:塑性应变硬化阶段(ef)
屈服阶段结束后,试样在塑性变形下产生应变硬化,在e点应力不断上升,在这个阶段内试样的变形是均匀和连续的,应变硬化效应是由于位错密度增加而引起的,在此过程中,不同方向的滑移系产生交叉滑移,位错大量增殖,位错密度迅速增加,此时必须不断继续施加力,才能使位错继续滑移运动,直至f点。
f点通常是应力-应变曲线的最高点(特殊材料除外),此点所对应的应力是重要的性能判据。
第6阶段:缩颈变形阶段(fg)
力施加至f点时,试验材材料的应变硬化与几何形状导致的软化达到平衡,此时力不再增加,试样最薄弱的截面中心部分开始出现微小空洞,然后扩展连接成小裂纹,试样的受力状态由两向变为三向受力状态。
裂纹扩展的同时,在试样表面可看到产生缩颈变形,在拉伸曲线上,从f点到g点力是下降的,但是在试样缩颈处,由于截面积已变小,其真应力要大大高于工程应力。
试验达到g点试样完全断裂。
从以上典型的拉伸曲线上,可以测定金属材料如下性能:
1 上屈服强度:(c点)试样发生屈服而力首次下降前的最高应力
2 下屈服强度:(e点)屈服期间的最低应力,要注意这里要排除初始瞬时效应最低应力点所对应的应力。
(标准中3页图2 a和b)。
初始瞬时效应是表现于上屈服过后,力的突然降低的现象,其大小与试验机加力系统的柔度、试样的柔度、拉伸速度、试样屈服特性以及测力系统的惯性守恒各种因素有关。
3 抗拉强度:(f点)在最大力点所对应的应力。
注意:新标准最大力的定义与GB/T228-87不同,新标准规定:最大力是指屈服阶段之后的最大力,当材料无明显屈服时,是试验期间的最大力。
4 屈服点延伸率:(ae)对于呈现明显屈服现象的材料,从屈服开始至均匀硬化开始之间的延伸率。
要注意起点和终点的判定。
5 最大力总伸长率:f点处作一垂线,横座标原点与交点长度对应的伸长率(包括在此条件下的弹性伸长和塑性伸长率)。
6最大力非比例伸长率:f点处作一平行于弹性段的直线,横座标原点与交点对应的伸长率。
7断裂总伸长率:(g 点)断裂时刻的试样总伸长率(包括弹性伸长和塑性伸长率),这里要注意的是断裂瞬间的判定,根据自动测试系统采样频率作合理测定。
当扣除断裂瞬间的弹性伸长率时,则是断后伸长率A。
拉伸过程中无明显屈服脆性材料(如淬火钢和高强钢)的拉伸曲线:
许多脆性材料在拉伸过程中不出现明显屈服现象,只有3~4阶段:
oa-弹性变形阶段
ab-滞弹变形阶段
bf-应变硬化阶段(对淬火钢,到f断裂,对中强钢有缩颈)
在此情况下,用规定条件强度表示屈服强度:
8规定塑性延伸强度Rp:
规定非比例延伸率对应的应力,即在代表伸长的横坐标上取规定的伸长量,平行于弹性线段作一直线。
在与曲线交点处作一水平线与力轴的交点力值所对应的应力为Rp。
一般称平行线法,适用于弹性段为直线的拉伸曲线。
对于弹性段不是直线的拉伸曲线,上述方法无法用,此时要用滞后环法或逐步逼近法进行测定。
9规定残余延伸强度Rr:
是对于拉伸过程中不出现明显屈服现象材料,用规定条件强度表示屈服强度另一性能
,包括规定残余延伸强度Rr的测定(附录I)和验证(17条)后面谈。
10规定总延伸强度Rt:规定总延伸率对应的应力,即在代表伸长的横坐标上取规定的伸长量,平行于力轴作一直线。
在与曲线交点处作一水平线与力轴的交点力值所对应的应力为Rt。