硬度拉伸试验的定义
极限抗拉强度(UTS),通常缩短为等式中的抗拉强度(TS),极限强度或Ftu,是材料或结构承受趋于伸长的载荷的能力,而抗压强度则相反,其承受趋于于减小尺寸。换句话说,抗张强度抵抗拉伸(被拉开),而抗压强度抵抗压缩(被推到一起)。
极限拉伸强度是通过材料在断裂之前被拉伸或拉动时可以承受的大应力来衡量的。在研究中材料强度,抗拉强度,抗压强度和剪切强度可以独立分析。
一些材料会非常急剧地破裂,而不会发生塑性变形,这是所谓的脆性破坏。其他一些更易延展的材料,包括大多数金属,在断裂之前会经历一些塑性变形甚至可能缩颈。
通常通过执行拉伸测试并记录工程应力与应变的关系来找到UTS。应力-应变曲线的高点(请参见下面的工程应力-应变图上的点1)是UTS。它是一种集约财产;因此,其值不取决于试样的大小。但是,它取决于其他因素,例如样品的制备,表面缺陷的存在与否以及测试环境和材料的温度。
拉伸强度很少用于延性构件的设计,但它们在脆性构件中很重要。列出了常见材料的列表,例如合金,复合材料,陶瓷,塑料和木材。
可以在一定条件下定义液体和固体的拉伸强度。例如,当一棵树通过蒸腾作用从其根部向其上部叶片吸水时,由于木质部中水的凝聚力,水柱从顶部被向上拉,该力通过其抗拉强度向下传递到该柱上。气压,渗透压和毛细张力在树的吸水能力中也起着很小的作用,但是仅此一项足以将水柱推高到不到10米的高度,并且树可以长很多高于(超过100m)。
拉伸强度定义为应力,以每单位面积的力来衡量。对于某些非均质材料(或用于组装的组件),可以将其报告为力或单位宽度的力。在国际单位制(SI)中,单位为帕斯卡(Pa)(或其倍数,通常为兆帕斯卡(MPa),使用SI前缀mega);或等同于帕斯卡,牛顿每平方米(N/m²)。一个美国常用单位是磅每平方英寸(lb/in²或psi),或千磅每平方英寸(ksi,有时甚至是kpsi),等于1000psi;在测量抗张强度时,一个(美国)通常使用每平方英寸千磅。
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