屈服強(qiáng)度
關(guān)注創(chuàng)建者：劉嫣然 創(chuàng)建時(shí)間：2020-06-10
屈服強(qiáng)度的視頻教程
如何準(zhǔn)確獲取高應(yīng)變速率拉伸性能的應(yīng)力應(yīng)變曲線
準(zhǔn)靜態(tài)拉伸測(cè)試一般以較低的應(yīng)變率進(jìn)行（一般實(shí)驗(yàn)室使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行），常用于測(cè)量材料的靜態(tài)力學(xué)性能，如拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等。而高速拉伸測(cè)試則以較高的應(yīng)變率進(jìn)行，更符合實(shí)際工程情況下的瞬態(tài)負(fù)載。 應(yīng)力應(yīng)變曲線（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)） 高速拉伸測(cè)試中的應(yīng)變率往往更高，可以通過(guò)較短的時(shí)間內(nèi)施加更大的應(yīng)變。這使得材料在考察其瞬態(tài)響應(yīng)和動(dòng)態(tài)變形行為時(shí)更加真實(shí)可靠。
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HyperMesh+ABAQUS（接觸 /螺栓預(yù)緊力/載荷步等）結(jié)構(gòu)件分析教程
，為什么我們要查看米塞斯應(yīng)力，為什么米塞斯應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度即可？
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LS-DYNA 簡(jiǎn)單建模流程—單軸拉伸實(shí)驗(yàn)實(shí)例講解
拉伸試驗(yàn)?zāi)軌驕y(cè)出材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂延伸率等性能參數(shù)，對(duì)于設(shè)計(jì)有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。在做有限元分析時(shí)，也需要輸入材料的參數(shù)（常用屈服強(qiáng)度）。單軸拉伸試驗(yàn)的模擬能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)照，確定所選材料模型參數(shù)的有效性。 課程目的：通過(guò)案例熟悉軟件建模模擬過(guò)程和結(jié)果展示 內(nèi)容： 1.?簡(jiǎn)單幾何建模?（鈦合金為例） 2.?
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屈服強(qiáng)度的實(shí)例教程
什么是屈服強(qiáng)度？
當(dāng)外力超過(guò)材料的彈性極限之后，此時(shí)材料會(huì)發(fā)生塑性變形，即卸載之后材料會(huì)保留部分殘余變形。當(dāng)外力繼續(xù)增加達(dá)到一定值之后，就會(huì)出現(xiàn)外力不增加或者減少而試樣仍然繼續(xù)伸長(zhǎng)，表現(xiàn)在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上就是出現(xiàn)平臺(tái)或者鋸齒狀的峰谷，這種現(xiàn)象就稱之為屈服現(xiàn)象。處于平臺(tái)階段的力就是屈服力，試樣屈服時(shí)首次下降前的力稱為上屈服力，不計(jì)瞬時(shí)效應(yīng)的屈服階段的最小力稱為下屈服力。相應(yīng)的強(qiáng)度即為屈服強(qiáng)度、上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度。
應(yīng)力-應(yīng)變曲線
如何測(cè)定屈服強(qiáng)度？
無(wú)明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，需測(cè)量其規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度或規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力，而有明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，則可以測(cè)量其屈服強(qiáng)度、上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度。一般而言，只測(cè)定下屈服強(qiáng)度。
通常測(cè)定上屈服強(qiáng)度及下屈服強(qiáng)度的方法有兩種：圖示法和指針?lè)ā?1.圖示法
試驗(yàn)時(shí)用自動(dòng)記錄裝置繪制力-夾頭位移圖。要求力軸比例為每mm所代表的應(yīng)力一般小于10N/mm^2，曲線至少要繪制到屈服階段結(jié)束點(diǎn)。在曲線上確定屈服平臺(tái)恒定的力Fe、屈服階段中力首次下降前的最大力Feh或者不到初始瞬時(shí)效應(yīng)的最小力Fel。
屈服強(qiáng)度、上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度可以按以下公式來(lái)計(jì)算：
屈服強(qiáng)度計(jì)算公式：Re = Fe / So，F(xiàn)e為屈服時(shí)的恒定力。
上屈服強(qiáng)度計(jì)算公式：Reh = Feh / So，F(xiàn)eh為屈服階段中力首次下降前的最大力。
下屈服強(qiáng)度計(jì)算公式：Rel = Fel / So，F(xiàn)el為不到初始瞬時(shí)效應(yīng)的最小力Fel。
2.指針?lè)?試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)測(cè)力度盤的指針首次停止轉(zhuǎn)動(dòng)的恒定力或者指針首次回轉(zhuǎn)前的最大力或者不到初始瞬時(shí)效應(yīng)的最小力，分別對(duì)應(yīng)著屈服強(qiáng)度、上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度。
上下屈服強(qiáng)度的判定
屈服前的第一個(gè)峰值應(yīng)力判為上屈服強(qiáng)度，不管其后峰值應(yīng)力大小如何。
展開(kāi) 屈服強(qiáng)度（Yield Strength）
屈服強(qiáng)度是材料在受力過(guò)程中開(kāi)始發(fā)生不可逆塑性變形的應(yīng)力值。
這一概念基于材料的彈塑性行為，即在一定的應(yīng)力下，材料會(huì)發(fā)生可逆的塑性變形，而不會(huì)永久性地改變形狀。
通過(guò)拉伸試驗(yàn)，我們可以繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線，其中屈服強(qiáng)度是曲線上的起點(diǎn)。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
2. 強(qiáng)度極限（Ultimate Strength）
強(qiáng)度極限是材料在極端負(fù)載下所能承受的最大應(yīng)力。
它標(biāo)志著材料的極限強(qiáng)度，即當(dāng)材料達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，將無(wú)法繼續(xù)保持其結(jié)構(gòu)完整。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
3. 材料彈性極限（Elastic Limit）
材料彈性極限是材料在受力后仍能夠恢復(fù)原狀的最大應(yīng)力點(diǎn)。
在這個(gè)點(diǎn)之前，材料遵循胡克定律，即應(yīng)力和應(yīng)變成正比。超過(guò)材料彈性極限后，材料將發(fā)生不可逆的塑性變形。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
4. 材料硬化指數(shù)（Strain Hardening Exponent）
材料硬化指數(shù)描述了材料在塑性變形過(guò)程中硬度的增加程度。它是應(yīng)變硬化率與應(yīng)變的關(guān)系中的指數(shù)。硬化指數(shù)越大，材料在塑性變形后的硬度增加越快。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
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展開(kāi) 具有超高強(qiáng)度的金屬材料通常應(yīng)用于汽車、航空及國(guó)防工業(yè)，但在極高載荷等茍刻條件下應(yīng)用的結(jié)構(gòu)材料除了要求超高強(qiáng)度，通常也要求良好的延展性和韌性，以便能夠?qū)崿F(xiàn)零部件精準(zhǔn)成型，并可防止出現(xiàn)材料和部件的意外失效。然而，材料的強(qiáng)度和延展性之間常常是魚和熊掌的關(guān)系，通常的方法難以同時(shí)提高強(qiáng)度和延展性。比如陶瓷、非晶材料具有很高的硬度和強(qiáng)度，但幾乎沒(méi)有延展性。而如何通過(guò)工業(yè)上常用的加工工藝，獲得同時(shí)具有超高強(qiáng)度和高延展性的金屬材料，一直是科學(xué)界和工業(yè)界具有高度挑戰(zhàn)性的研發(fā)目標(biāo)，尤其是屈服強(qiáng)度進(jìn)入2GPa的超高范圍時(shí)，進(jìn)一步改善材料延展性的難度幾乎是成倍提高。
鋼鐵材料是人類社會(huì)使用量最大、使用歷史悠久的金屬材料，與其他金屬材料相比，其工業(yè)生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度都要遠(yuǎn)超過(guò)其他金屬材料，因此如何得到強(qiáng)韌性更高的超級(jí)鋼是人類社會(huì)進(jìn)入鐵器時(shí)代以來(lái)孜孜以求的目標(biāo)。2017年08月24日美國(guó)《Science》期刊發(fā)表了由京港臺(tái)三地的鋼鐵科學(xué)家發(fā)明的D&P超級(jí)鋼，就是這一從未停滯的夢(mèng)想的一次成功嘗試，實(shí)現(xiàn)了屈服強(qiáng)度超過(guò)2GPa的鋼鐵材料延展性的顯著提升。這是北科大在超高強(qiáng)鋼領(lǐng)域又一次突破（查看：《Nature》北科大研制出2.2GPa超高強(qiáng)鋼！塑性良好，大幅削減成本。）
論文鏈接：http://science.sciencemag.org/content/early/2017/08/23/science.aan0177
該超級(jí)鋼首先實(shí)現(xiàn)了力學(xué)性能上的巨大躍升，達(dá)到前所未有的2.2GPa屈服強(qiáng)度和16%的均勻延伸率。對(duì)比于現(xiàn)有的金屬材料，此次研發(fā)的D&P鋼具有最優(yōu)的強(qiáng)度和延展性的結(jié)合，在大部分屈服強(qiáng)度高于2.0GPa以上的金屬材料中，此次所研發(fā)的D&P鋼具有不可比擬的延展性（見(jiàn)下圖1）。
展開(kāi) 摘要:針對(duì)煤礦機(jī)械用屈服強(qiáng)度900MPa級(jí)高強(qiáng)鋼板焊接工藝特點(diǎn)，研究了該鋼材焊接熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變規(guī)律、焊接冷裂紋敏感性及焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭組織性能的影響。結(jié)果表明，SHT900D鋼有較強(qiáng)的淬硬傾向，焊接過(guò)程中應(yīng)采取必要的措施防止焊接冷裂紋的產(chǎn)生；焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭組織和性能均有一定的影響，為確保焊接質(zhì)量，應(yīng)合理控制焊接熱輸入量及焊道間溫度。研究成果已成功應(yīng)用于高端液壓支架的焊接。
一、前言
隨著國(guó)內(nèi)綜合采煤機(jī)械化水平的不斷提升，高端液壓支架需求量不斷增大，為實(shí)現(xiàn)支架高強(qiáng)度和高可靠性要求，同時(shí)又盡量減輕支架重量，方便井下運(yùn)輸和安裝，支架用鋼材的強(qiáng)度也愈來(lái)愈高。為保證高端液壓支架焊接接頭的綜合力學(xué)性能滿足高強(qiáng)度高可靠性的設(shè)計(jì)及使用要求，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)有限公司與哈爾濱焊接研究所合作對(duì)高端液壓支架上使用的屈服強(qiáng)度900MPa級(jí)高強(qiáng)鋼板的焊接性、配套焊接材料及焊接工藝進(jìn)行了研究，同時(shí)根據(jù)液壓支架推移框架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)SHT900D鋼焊接的焊接工藝及接頭性能進(jìn)行了試驗(yàn)與評(píng)定。
二、試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法
試驗(yàn)用屈服強(qiáng)度900MPa級(jí)高強(qiáng)鋼板SHT900D由上海三鋼有限責(zé)任公司生產(chǎn)，交貨狀態(tài)為調(diào)質(zhì)，鋼板厚度20mm。試驗(yàn)鋼板的化學(xué)成分及力學(xué)性能見(jiàn)表1 。
SHT900D鋼配套焊接材料選用德國(guó)DRAHTZUGSTEIN公司生產(chǎn)的1.2mmMEGAFIL1100M無(wú)縫藥芯焊絲，該焊絲符合美國(guó)AWSA5.28E120CG標(biāo)準(zhǔn)要求，采用80%Ar+20%CO2氣體保護(hù)焊熔敷金屬力學(xué)性能及擴(kuò)散氫含量見(jiàn)表2。
展開(kāi) Abaqus自帶有3維的各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+自定義屈服強(qiáng)度等效塑性應(yīng)變關(guān)系+歐拉后推徑向返回的UMat例子
在此基礎(chǔ)上我進(jìn)行了一些修訂用于以下情況（附件中包含for和inp）
1. 2維平面應(yīng)變+各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+自定義屈服強(qiáng)度等效塑性應(yīng)變關(guān)系+歐拉后推徑向返回
2. 2維平面應(yīng)變+各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+冪硬化+歐拉后推徑向返回
冪硬化本構(gòu)更新在張純禹的power-law基礎(chǔ)上修改得到，涉及到牛頓迭代的方式進(jìn)行屈服應(yīng)力求解
其原始文件，一起上傳
附件如下：
屈服強(qiáng)度的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
屈服強(qiáng)度的最新內(nèi)容
屈服強(qiáng)度是材料從彈性變形進(jìn)入塑性變形的臨界點(diǎn)。拉伸過(guò)程中，材料在屈服點(diǎn)之前僅產(chǎn)生彈性變形；過(guò)了屈服點(diǎn)則進(jìn)入塑性階段，產(chǎn)生永久不可恢復(fù)的變形。塑料材料由于韌性較差，拉伸試驗(yàn)中基本沒(méi)有明顯的屈服階段，工程設(shè)計(jì)中常以產(chǎn)生0.2%殘余應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力作為條件屈服極限。
抗拉強(qiáng)度是材料應(yīng)力值的極限點(diǎn)，超過(guò)此值材料即被判定破壞失效。
該鋁材的楊氏模量為71000MPa，泊松比為0.33，屈服強(qiáng)度為280MPa，切線模量為70MPa。
3、導(dǎo)入幾何模型（圖 1）。
圖 1. 環(huán)肋圓柱柱體的幾何模型
4、定義連接并劃分網(wǎng)格。定義連接，將圓柱柱的頂邊和底邊分別與頂部和底部板連接。
5、分配邊界條件并運(yùn)行模擬。固定底板的底面，并在頂板上施加 10 N 的壓力。
有限元分析結(jié)果顯示，上柱窩與下柱窩作為主要受力集中區(qū)域，其峰值應(yīng)力分別約為 330?MPa 與 334?MPa，均處于材料屈服強(qiáng)度以下，且應(yīng)力分布連續(xù)、無(wú)數(shù)值異常，驗(yàn)證了模型的可靠性與邊界條件設(shè)置的合理性。
通常我們是可以查到PA基體的力學(xué)參數(shù)（拉伸屈服強(qiáng)度）和PA+GF20 的拉伸屈服強(qiáng)度。
? 這里可以近似理解為玻纖方向的=130MPa即為PA+GF20的拉伸屈服強(qiáng)度
? ==74MPa為純PA的拉伸屈服強(qiáng)度，
? 同時(shí)近似使用 = =75MPa，
? =37.5MPa。
1100MPa，安全余量充足
內(nèi)板應(yīng)力集中在窗框拐角處，約312MPa，接近DC06屈服強(qiáng)度
6.3 變形量測(cè)量
操作步驟：
在動(dòng)畫控制條上，拖動(dòng)至最大位移幀（加載200mm時(shí)刻）
點(diǎn)擊“查詢” → “節(jié)點(diǎn)位移”
選擇車門最外緣節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)顯示位移值
結(jié)果：
最大侵入量：187mm
Ansys 案例研究 | 鈑金成型的回彈2個(gè)月前
我們將使用默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼作為鈑金，并添加一種雙線性各向同性硬化，屈服強(qiáng)度為470MPa，切線模量為1000MPa。
1.2、導(dǎo)入幾何體(見(jiàn)圖1)。
圖 1 鈑金成型模型的幾何形狀
1.3、網(wǎng)格化模型。金屬板材初始厚度為3毫米。將機(jī)器部件改為剛體，僅保留鈑金作為柔性體。使用全局網(wǎng)格尺寸為5米。
1.4、指定邊界條件并定義分析類型。
考慮GND的大變形冷軋模擬4個(gè)月前
3）“硬/軟相協(xié)同”力學(xué)響應(yīng)：NiTi 相表現(xiàn)出較高的承載能力與較低的剪切應(yīng)變率，其屈服強(qiáng)度約 1027 MPa，且 SSD 累積更高；β-Nb 相更易發(fā)生滑移，屈服強(qiáng)度約 364 MPa，剪切應(yīng)變率更高而 SSD 相對(duì)更低。兩相 GND 數(shù)量級(jí)差異不大，約為 1.33×10^14 m?2。
當(dāng)?shù)竭_(dá)Fe時(shí)，壓桿開(kāi)始便變形，根據(jù)生活常識(shí)，應(yīng)該大體變形為如下形狀：
顯然當(dāng)L足夠小時(shí)，一定會(huì)超過(guò)材料屈服強(qiáng)度也會(huì)到時(shí)結(jié)構(gòu)件失效。
實(shí)際工程材料因此如果將結(jié)構(gòu)件失效應(yīng)力和長(zhǎng)度做一條曲線將會(huì)是如下形式
這條曲線在L>Ly時(shí)是雙曲線，在L<Ly時(shí)是直線，且失效應(yīng)力恒定為材料屈服強(qiáng)度。
max-width: 100%;">
</figure>
</figure><p class="ql-align-center"><strong>表1 材料許用應(yīng)力</strong></p><p><br></p><p>2) 對(duì)于σs/σb≥0.7，基本許用應(yīng)力為（0.35*σb+0.5*σs）/n，式中：</p><p><br></p><ul><li>σb鋼材抗拉強(qiáng)度；</li><li>σs/鋼材屈服強(qiáng)度
幾何模型如圖所示，楊氏模量2.1X1011pa，屈服強(qiáng)度355MPa，抗拉強(qiáng)度450MPa，斷后伸長(zhǎng)率20%。左邊固定，右邊施加1000N垂直向下的力，計(jì)算材料的安全系數(shù)。
一、載荷約束如圖所示
二、通過(guò)軟件分析得到的應(yīng)力收斂解為188.01MPa，安全系數(shù)n1=1.89。
