题目
什么是钢材的屈强比?其大小对钢材的使用性能有何影响?
什么是钢材的屈强比?其大小对钢材的使用性能有何影响?
题目解答
答案
屈强比σs/σb就是钢材的屈服强度σs与抗拉强度σb的比值。屈强比越小,反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,因而结构的安全性越高;但屈强比太小,反映钢材不能有效地被利用,造成浪费。
硬钢拉伸时的应力一应变曲线与软钢不同,其抗拉强度高,塑性变形小,没有明显的屈服现象,硬钢由于不能测定屈服点,故规范规定以产生0.2%残余变形时的应力值作为名义屈服点,用σ0.2表示。
硬钢拉伸时的应力一应变曲线与软钢不同,其抗拉强度高,塑性变形小,没有明显的屈服现象,硬钢由于不能测定屈服点,故规范规定以产生0.2%残余变形时的应力值作为名义屈服点,用σ0.2表示。
解析
考查要点:本题主要考查对钢材屈强比概念的理解及其对材料使用性能的影响,同时涉及硬钢与软钢在拉伸性能上的区别。
解题核心思路:
- 屈强比的定义:明确屈强比是屈服强度与抗拉强度的比值。
- 屈强比的影响:从安全性与材料利用率两方面分析其大小对结构设计的意义。
- 硬钢与软钢的差异:理解硬钢因无明显屈服点而采用0.2%残余变形应力作为名义屈服点。
破题关键点:
- 对比安全性与经济性:屈强比小提高安全性但可能浪费材料,需平衡两者关系。
- 硬钢的特殊处理:明确规范中对硬钢屈服点的定义依据。
屈强比的定义与影响
屈强比(σ_s/σ_b)是钢材屈服强度(σ_s)与抗拉强度(σ_b)的比值。
- 安全性角度:屈强比越小,说明钢材在屈服后仍有较大强度储备,可靠性更高,结构安全性更好。
- 材料利用率角度:屈强比太小,钢材未充分发挥强度,导致材料浪费。因此工程中需根据结构类型选择合适屈强比。
硬钢与软钢的拉伸特性
- 软钢特点:
- 明显屈服现象,屈服强度(σ_s)易于测定。
- 塑性好,断裂前有较大变形。
- 硬钢特点:
- 抗拉强度高(σ_b大),但塑性差,无明显屈服点。
- 规范规定:以产生0.2%残余变形时的应力(σ_0.2)作为名义屈服点,确保设计依据的连续性。