本篇目录:
- 1、在拉伸和压缩试验中,各种材料试样的破坏形式有哪些?试从宏观上大致分析...
- 2、低碳钢和铸铁扭转时变形和破坏情况有何不同?试分析其破坏原因。
- 3、钢筋受拉破坏四个阶段
- 4、岩石的脆性破坏过程
- 5、塑性材料和脆性材料的力学性能的不同在哪里?
- 6、脆性破裂产生的原因是
在拉伸和压缩试验中,各种材料试样的破坏形式有哪些?试从宏观上大致分析...
在拉伸和压缩实验中,向金和银这两种材料呢是最容易被拉伸的。这种材料的破坏性能呢比较差一些,也就是说它的柔韧性是非常好的。
铸铁:拉伸试验——断口是平面,属于拉伸破坏 压缩试验——45度碎裂,只能剪切破坏 脆性材料的抗剪切强度大于抗拉伸强度。弹性变形很小,基本无塑性变形,屈服强度与抗拉强度基本相同。
铸铁为脆性材料,其压缩图在开始时接近于直线,与纵轴之夹角很小,以后曲率逐渐增大,最后至破坏,因此只确定其强度极限。
强度极限;ultimate strength 物体在外力作用下发生破坏时出现的最大应力,也可称为破坏强度或破坏应力。一般用标称应力来表示。根据应力种类的不同,可分为拉伸强度(σt)、压缩强度(σc)、剪切强度(σs)等。
低碳钢和铸铁扭转时变形和破坏情况有何不同?试分析其破坏原因。
断裂的过程不同:低碳钢扭转时发生屈服,加工硬化,最后断裂。塑性变形量较大。铸铁扭转时几乎不发生塑性变形,直接断裂。
低碳钢扭转时发生屈服,加工硬化,最后断裂。塑性变形量较大。铸铁扭转时几乎不发生塑性变形。低碳钢的抗剪强度低于其抗拉强度,所以扭转破坏发生在切应力最大横截面上,破坏从外向内一次发生,为剪应力引起的。
低碳钢试件受扭转时沿横截面破坏,此破坏是由横截面上的切应力造成的,说明低碳钢的抗剪强度较差;铸铁试件受扭转时沿大约45度斜截面破坏,断口粗糙,此破坏是由斜截面上的拉应力造的,说明铸铁的抗拉强度较差。
钢筋受拉破坏四个阶段
钢筋的拉伸性能四个阶段是弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。弹性阶段 在弹性阶段,变形Δl很小。在比例极限范围内,载荷P与变形Δl成线性关系。
钢筋拉伸分为弹性变形阶段(也就是应力随着应变的增大而增大)、强化阶段、屈服阶段、缩颈阶段,共四个阶段 。
在第Ⅲ阶段整个过程中,钢筋所承受的总拉力大致保持不变,但由于中和轴逐步上移,内力臂z略有增加,故截面极限弯矩Mu0略大于屈服弯矩My0可见第Ⅲ阶段是截面的破坏阶段,破坏始于纵向受拉钢筋屈服,终结于受压区混凝土压碎。
岩石的脆性破坏过程
岩石破裂源于微裂隙的形成、扩展、集结,发展为宏观破裂。从微裂隙生长到宏观破裂经历了复杂的力学和物理过程。
理论上脆性破坏时,应力将趋于零(Ranalli,1987),所以一旦达到破裂条件,伴随着破裂的产生,岩石的应力将趋向于零。
土体和岩体在外力作用下,出现明显塑性变形后的破坏称为塑性破坏。结构或构件在破坏前无明显变形或其它预兆的破坏类型称为脆性破坏。岩石受压能使之以不同方式“破裂”和“破坏”。
但只要材料的粘结强度整体大于摩擦力,那么岩石总体上仍是脆性破坏。如果正应力或围压继续增加,裂隙能够承载的最大摩擦力可以超过岩石材料的粘聚力。
脆性为主岩石 表镶钻头的金刚石颗粒和其出刃量都较大,所以分析表镶钻头破碎岩石过程时,往往是取钻头上单粒金刚石,且把它看作为球体。因此,表镶钻头破碎岩石的过程就类似球形压模静压入岩石的作用。
当作用的外力,超过岩石的强度极限时,岩石内部的质点间的结合力就会遭到破坏而产生破裂面,使岩石失去连续完整性,即称为断裂变形或脆性变形。
塑性材料和脆性材料的力学性能的不同在哪里?
本质不同 在外力作用下,塑性材料虽然产生较显著变形而不被破坏;脆性材料发生微小变形即被破坏。抗压、抗拉能力不同 脆性材料破坏以脆断为主,其抗压能力强,抗拉能力较差。
塑性材料与脆性材料在力学性能上的主要区别为塑性材料有屈服现象,而脆性材料没有;塑性材料的延伸率和截面收缩率都比脆性材料大;脆性材料的压缩强度极限远远大于拉伸。
受力情况不同 塑性材料:在外力作用下,虽然产生较显著变形而不被破坏的材料。脆性材料:在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即破坏断裂的材料。
材料的塑性和韧性的重要性并不亚于强度。塑性和韧性差的材料,工艺性能往往很差,难以满足各种加工及安装的要求,运行中还可能发生突然的脆性破坏。这种破坏往往无事故前兆,其危险性也就更大。
脆性破裂产生的原因是
对已经制成的新容器,制造厂未检查出存在的裂纹等缺陷,在使用中又发生了扩展,从而造成容器的脆性破裂。
钢结构发生脆性破坏的主要原因是:钢材的质量差:钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等。结构构件构造不当:孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
脆性断裂:构件未经明显的变形而发生的断裂。断裂时材料几乎没有发生过塑性变形。如杆件脆断时没有明显的伸长或弯曲,更无缩颈,容器破裂时没有直径的增大及壁厚的减薄。脆断的构件常形成碎片。
微观特征有滑移分离和韧窝。滑移分离指金属在外载荷作用下产生塑形变形时,在金属内沿着一定的晶体学平面和方向产生滑移,多晶材料的滑移是多个滑移系的相互交叉,在断口上呈现出蛇形滑移特性。
发生脆性断裂的原因是存在和焊缝相交的构造缝隙,或相当于构造缝隙的未透焊缝。构造焊缝相当于狭长的裂纹,造成高度的应力集中,焊缝则造成高额残余拉应力并使近旁金属因热塑变形而时效硬化,提高脆性。
(二)脆性变形组构 脆性变形作用在地壳深部构造层次上也是广泛存在,主要是由异常高压流体致使能干性岩层产生脆性破裂或爆裂,之后沿着裂隙被熔体充填胶结,形成了愈合裂隙、囊状角砾岩和石香肠构造。
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