¿Qué es la fuerza de rendimiento?
Elfuerza de rendimientoEn el ensayo de tracción, el nivel de tensión al que comienza la deformación plástica en el acero bajo carga de tracción o compresión.la curva de esfuerzo-deformación del acero muestra un segmento lineal obvioLa resistencia al rendimiento se refiere al punto de esta curva, es decir,el valor de tensión en el que el acero comienza a sufrir deformaciones plásticas sostenidas.
Explicación detallada de la fuerza del rendimiento
La resistencia al rendimiento, también conocida como límite de rendimiento, símbolo comúnmente utilizado δs, es el valor de tensión crítica para el rendimiento del material.
●Para los materiales con un fenómeno de rendimiento evidente, la resistencia de rendimiento es la tensión en el punto de rendimiento (valor de rendimiento);
●Para los materiales en los que el fenómeno del rendimiento no es evidente, la tensión cuando la desviación límite de la relación lineal entre tensión y deformación alcanza un valor especificado (generalmente 0.2% de la longitud original del ancho)Se utiliza generalmente como índice de evaluación de las propiedades mecánicas y mecánicas de los materiales sólidos y es el límite de uso real del material.Debido a que el necking se produce después de que la tensión excede el límite de rendimiento del material, la tensión aumenta, lo que hace que el material se dañe y no pueda utilizarse normalmente.
Cuando la tensión excede el límite elástico y entra en la etapa de rendimiento, la deformación aumenta rápidamente.Cuando la tensión alcanza el punto BEn el caso de los plásticos, la deformación aumenta drásticamente y la tensión y la deformación fluctúan ligeramente.Los términos punto de rendimiento superior y punto de rendimiento inferior se refieren a las cepas más altas y más bajas en esta ubicación.Dado que el valor del punto de rendimiento inferior es relativamente estable, se utiliza como indicador de la resistencia del material, llamado punto de rendimiento o resistencia del rendimiento (ReL o Rp0.2).
Algunos aceros (como el acero de alto carbono) no tienen un fenómeno de rendimiento obvio.que se llama la fuerza de rendimiento condicional.
Primero, explique la fuerza de deformación del material. The deformation of materials is divided into elastic deformation (the original shape can be restored after the external force is removed) and plastic deformation (the original shape cannot be restored after the external force is removed, y la forma cambia, se alarga o se acorta).
Normas para la resistencia al rendimiento
Hay tres normas de rendimiento comúnmente utilizadas en los proyectos de construcción:
●La tensión final proporcional es la tensión más alta en la curva de tensión que se ajusta a una relación lineal.se considera que el material comienza a rendir- ¿ Por qué?
●La muestra de límite elástico se carga y luego se descarga.La tensión máxima a la que el material puede recuperarse completamente elásticamente se basa en el criterio de que no se produce ninguna deformación permanente residual.En el ámbito internacional, suele estar representada por Rel.Cuando la tensión excede Rel, se considera que el material comienza a rendirse.
●La resistencia al rendimiento se basa en la deformación residual especificada. Por ejemplo, la tensión de deformación residual del 0,2% se utiliza generalmente como resistencia al rendimiento, y el símbolo es Rp0.2.
Factores que afectan a la fuerza del rendimiento
Factores internos
1Tamaño y límites del grano:
El tamaño de los granos y los límites de los granos tienen un impacto en la resistencia al rendimiento del material.Los materiales con tamaños de grano más pequeños y más límites de grano tienen mayores resistencias de rendimiento porque los límites de grano pueden obstaculizar el movimiento de las dislocaciones, aumentando así la resistencia del material.
2- Defectos de la malla:
Los defectos de red incluyen defectos puntuales (como vacíos, impurezas, etc.) y defectos de línea (como dislocaciones, etc.).La presencia de defectos de la red reduce la resistencia al rendimiento del material porque pueden servir como puntos de partida para las dislocaciones, haciendo que el material sea susceptible a la deformación plástica.
3. Contenido de elementos de aleación:
La adición de elementos de aleación puede cambiar la estructura de la red y las características de resistencia del material.la adición de elementos de aleación aumentará la resistencia al rendimiento del materialPor ejemplo, la adición de elementos de carbono puede aumentar la resistencia al rendimiento del acero.
4. Contenido de impurezas:
La presencia de impurezas afectará a la estructura de la red y las características de rendimiento del material, afectando así la resistencia al rendimiento del material.cuanto menor sea el contenido de impurezas, mayor es la resistencia de rendimiento del material.
5Proceso de fusión:
El proceso de fundición tiene un impacto importante en la estructura de grano y la morfología organizativa del material, que a su vez afecta la resistencia al rendimiento del material.Un proceso de fusión razonable puede obtener una buena estructura de red y forma organizativa, mejorando así la resistencia al rendimiento del material.
Factores externos
1Temperatura:
La temperatura es uno de los factores externos importantes que afectan a la resistencia al rendimiento de los materiales.Esto se debe a que las altas temperaturas aumentan la vibración de los átomos o iones en el material, reduciendo así la resistencia a la cristalización del material.
2. Tasa de deformación:
La tasa de deformación se refiere a la tasa de deformación de un material cuando se carga.Considerando que las bajas deformaciones disminuyen la resistencia del rendimiento;Esto se debe a que la carga de alta velocidad aumenta la densidad de dislocación en el material, aumentando así la resistencia de rendimiento.
3Humedad y corrosión:
La humedad y el ambiente de corrosión afectan al estado de la superficie y la composición química del material, afectando así a la resistencia al rendimiento del material.La humedad y la corrosión acelerarán la fatiga por corrosión y la fragilidad del material por hidrógeno., lo que resulta en una reducción de la resistencia del rendimiento.
4Dirección de carga:
La resistencia al rendimiento de un material suele variar con la dirección de carga, pero en condiciones de carga unidireccionales puede variar con la dirección de carga.especialmente para materiales anisotrópicos.
5- ¿ Qué pasa?
La pretensión se refiere a la tensión estática ejercida sobre el material antes de la carga.
6Condiciones ambientales:
Las condiciones ambientales, como el contenido de oxígeno, la radiación, etc., también pueden afectar la resistencia al rendimiento de los materiales.los ambientes subacuáticos o radiactivos, la resistencia de rendimiento de los materiales puede verse gravemente afectada.
¿Cuáles son las consecuencias de exceder la resistencia de rendimiento de la estructura de acero?
1. Aumento de la deformación plástica:
Después de superar la resistencia de rendimiento, la estructura de acero entrará en la etapa plástica, lo que resulta en una mayor deformación plástica.que pueden provocar inestabilidad o fallas estructurales.
2. Aumento de la deformación:
Después de superar la resistencia de rendimiento, la deformación de la estructura aumentará,que puedan causar que la desviación y la deformación de la estructura superen los requisitos de diseño y afecten al uso normal de la estructura.
3Pérdida de fuerza:
Después de superar la resistencia de rendimiento, la resistencia del acero puede disminuir, haciendo que la estructura sea propensa a fallar o colapsar bajo cargas posteriores.
4Inestabilidad local:
Después de superar la resistencia de rendimiento, puede producirse inestabilidad en partes locales de la estructura de acero, tales como torsión, torsión o torsión.amenazando la estabilidad de toda la estructura.
5- Rasgaduras y daños:
Después de que se exceda la resistencia de rendimiento, pueden producirse grietas en la estructura, lo que resulta en daños locales o fallas generales.la seguridad y la fiabilidad de la estructura se verán seriamente afectadas.
¿Cómo controlar la resistencia al rendimiento del acero en el diseño de estructuras?
1Selección adecuada del material:
La selección del material de acero adecuado es el primer paso para controlar la resistencia al rendimiento del acero de la viga.Se seleccionan materiales de acero con una resistencia de rendimiento adecuada para garantizar que la estructura pueda cumplir con los requisitos de resistencia en condiciones normales de uso y estado final..
2Control del tamaño de la sección transversal:
Controlar la resistencia de carga de la viga mediante un diseño adecuado del tamaño de la sección transversal.lo que le permite soportar cargas más grandes.
3Control de la extensión y las condiciones de soporte del haz:
La extensión y las condiciones de soporte de la viga tienen un impacto importante en su resistencia de rendimiento.la desviación y la concentración de tensión del haz pueden reducirse, controlando así su fuerza de rendimiento.
4Considere las combinaciones de carga:
Considere varias combinaciones de cargas en el diseño, incluidas cargas permanentes, cargas variables, cargas sísmicas, etc.para garantizar que la resistencia de rendimiento de la viga pueda cumplir con los requisitos en diversas condiciones de trabajo.
5Diseño adecuado de la conexión:
El diseño de las conexiones entre vigas y soportes, columnas y otros componentes también afecta su resistencia al rendimiento.Asegurar que la resistencia y rigidez de los conectores puedan cumplir con los requisitos de diseño para evitar la inestabilidad local o la falla del rendimiento.
6Control de calidad estricto:
Durante el proceso de fabricación e instalación de vigas transversales,la calidad de los materiales y las técnicas de procesamiento están estrictamente controladas para garantizar que la resistencia real de las vigas transversales corresponde a los requisitos de diseño.
