
【化】 yield stress
屈服应力(Yield Stress)是材料力学中的核心概念,指材料开始发生永久塑性变形时的临界应力值。其对应的英文术语为Yield Stress 或Yield Strength。以下是详细解释:
当材料所受应力低于屈服应力时,卸载后变形可完全恢复(弹性变形);一旦应力达到或超过屈服应力,材料将产生不可逆的塑性变形。例如,低碳钢的典型屈服应力约为250 MPa,超过此值后会出现明显的"屈服平台"现象。
部分材料(如低碳钢)在应力-应变曲线上存在明显的屈服点,此时应变增加而应力不变,形成吕德斯带(Lüders bands)。
屈服应力是机械设计的安全边界基准。工程中常采用0.2%偏移法(0.2% Offset Yield Strength)测定无明显屈服点的材料(如铝合金),即在应变0.2%处作平行于弹性段的直线与曲线交点对应的应力值。
权威参考文献:
屈服应力是材料力学中的重要概念,指材料开始发生不可逆塑性变形时的临界应力值。以下是综合不同领域的解释:
基本定义
在材料拉伸或压缩过程中,当应力达到一定值后,应变会急剧增长,这种现象称为屈服,此时的应力即为屈服应力。它对应应力-应变曲线上的屈服点,是材料从弹性变形过渡到塑性变形的分界点。
与屈服强度的关系
材料类型的影响
影响因素
屈服应力受加工硬化、形变速度、温度及材料本身特性(如晶体结构)的影响。例如,金属冷加工后因位错密度增加,屈服应力会升高。
应用领域
公式示例
在忽略加工硬化时,屈服应力可简化为:
$$
sigma_y approx sigma_s
$$
其中,(sigma_y)为屈服应力,(sigma_s)为屈服极限。
通过以上分析可见,屈服应力是评价材料机械性能和设计安全性的核心参数之一,具体应用需结合材料类型和实际条件。
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