tensile strength是什麼意思,tensile strength的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[力] 抗張強度
例句
Certain materials can be manufactured with a high tensile strength.
某些材料可以制造成抗拉伸強度大的産品。
We can also measure the ultimate tensile strength.
我們仍能測量出,極限抗拉限度。
Good performance of tensile strength and temperature.
具有優異的抗拉性能和溫度特性。
They also have more tensile strength and less ductility.
他們也有更多的抗拉強度和延性較低。
Cast iron cannot compare with steel in tensile strength.
鑄鐵在抗拉強度上比不上鋼。
同義詞
|tensile breaking strength;[力]抗張強度
專業解析
抗拉強度(Tensile Strength) 是材料力學性能的核心指标之一,指材料在拉伸載荷作用下,抵抗斷裂的最大能力。其具體定義為:在标準拉伸試驗中,材料試樣在斷裂前所能承受的最大工程應力(單位截面積上的載荷)。
關鍵要素詳解:
-
核心概念 - 最大承載應力:
- 當材料受到沿其軸向逐漸增大的拉力時,其内部會産生抵抗變形的應力。抗拉強度即代表材料在斷裂瞬間所承受的應力峰值。它反映了材料在單向拉伸條件下抵抗塑性變形和最終斷裂的極限能力。
- 計算公式可表示為:
$$
sigma_m = frac{F_m}{S_0}
$$
其中:
- (sigma_m) = 抗拉強度 (單位:MPa 或 N/mm²)
- (F_m) = 試樣在拉伸過程中承受的最大載荷 (單位:N)
- (S_0) = 試樣的原始橫截面積 (單位:mm²)
-
測量标準與重要性:
- 抗拉強度通過标準化的拉伸試驗測定,遵循國際或國家标準(如 ISO 6892, ASTM E8/E8M, GB/T 228)。試驗使用萬能材料試驗機,對标準幾何形狀的試樣施加軸向拉力直至斷裂,并記錄載荷-位移曲線。抗拉強度是該曲線上的最高應力點。
- 它是工程設計和材料選擇中至關重要的參數,特别是在需要承受拉伸載荷的結構或部件(如橋梁纜索、飛機蒙皮、壓力容器、緊固件、傳動軸等)中。工程師利用抗拉強度(通常結合安全系數)來計算構件所能承受的最大安全工作載荷。
-
與相關概念的區别:
- 屈服強度: 材料開始發生顯著塑性變形(屈服)時的應力。抗拉強度通常高于屈服強度(對于塑性材料)。
- 斷裂強度: 材料最終斷裂時的應力。對于在最大載荷後發生頸縮(局部橫截面急劇減小)的塑性材料,斷裂強度通常低于抗拉強度,因為計算斷裂強度使用的是斷裂時的實際最小截面積,而抗拉強度使用的是原始截面積。
-
典型應用與意義:
- 材料比較與選型: 不同材料(如鋼、鋁、钛合金、複合材料、塑料)的抗拉強度差異顯著,是選材的關鍵依據。例如,高強度鋼因其優異的抗拉強度廣泛應用于汽車和建築結構。
- 質量控制: 生産過程中通過測試抗拉強度來确保材料批次符合規格要求。
- 安全裕度設計: 結構設計必須确保工作應力遠低于材料的抗拉強度(通常結合屈服強度考慮),以提供足夠的安全裕度,防止意外過載導緻的災難性斷裂。
權威參考來源:
- 國際标準化組織 (ISO): ISO 6892-1:2019 - Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature (金屬材料 - 拉伸試驗 - 第1部分:室溫試驗方法)。這是全球廣泛認可的金屬材料拉伸試驗标準。 [标準鍊接通常需通過ISO官網或授權銷售商獲取]
- 美國材料與試驗協會 (ASTM International): ASTM E8/E8M - Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials (金屬材料拉伸試驗的标準試驗方法)。這是北美地區最常用的标準之一。 [參見ASTM官網]
- 中國國家标準化管理委員會 (SAC): GB/T 228.1-2021 - 金屬材料 拉伸試驗 第1部分:室溫試驗方法。中國國家标準,技術内容與ISO 6892-1基本協調一緻。 [參見國家标準全文公開系統]
- 材料科學與工程教材及專業數據庫: 如ASM Handbook (Vol 1, Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys), MatWeb材料數據庫等,提供各類材料的具體抗拉強度數據及背景知識。
網絡擴展資料
"Tensile strength"(抗拉強度)是材料科學和工程學中的重要術語,指材料在拉伸狀态下抵抗斷裂的能力。具體可分為三個關鍵概念:
-
定義與計算
抗拉強度表示材料在拉伸過程中能承受的最大應力,計算公式為:
$$
sigma = frac{F}{A}
$$
其中$sigma$為應力(單位:帕斯卡Pa),$F$為施加的拉力,$A$為材料原始橫截面積。最高應力值即為抗拉強度。
-
分類指标
- 屈服強度:材料開始發生不可逆塑性變形時的應力值
- 極限抗拉強度(UTS):材料斷裂前承受的最大應力峰值
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測試方法
通過萬能試驗機進行拉伸試驗,記錄應力-應變曲線。典型測試樣品為啞鈴形金屬棒或标準化塑料條,拉伸速度通常為5-50 mm/min。
-
應用領域
- 建築工程(鋼筋選型)
- 航空航天(輕質高強材料選擇)
- 産品質量檢測(如塑料包裝膜強度驗證)
- 生物醫學(人工骨骼材料研發)
常見材料示例:
- 低碳鋼:400-550 MPa
- 钛合金:900-1200 MPa
- 碳纖維複合材料:1500-6000 MPa
- 蜘蛛絲:≈1000 MPa(自然界最高)
該指标受溫度、加工工藝、材料缺陷等因素影響顯著。工程師需結合彈性模量、延展性等參數綜合評估材料性能。
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