彎曲強度是指材料在彎曲負荷作用下破裂或達到規(guī)定彎矩時能承受的最大應力,此應力為彎曲時的最大正應力,以MPa(兆帕)為單位。它反映了材料抗彎曲的能力,用來衡量材料的彎曲性能。
彎曲強度定義
彎曲強度是指材料在彎曲負荷作用下破裂或達到規(guī)定彎矩時能承受的最大應力,此應力為彎曲時的最大正應力,以MPa(兆帕)為單位。它反映了材料抗彎曲的能力,用來衡量材料的彎曲性能。橫力彎曲時,彎矩M隨截面位置變化,一般情況下,最大正應力σmax發(fā)生于彎矩最大的截面上,且離中性軸最遠處。因此,最大正應力不僅與彎矩M有關,還與截面形狀和尺寸有關。最大正應力計算公式為: ,其中Mmax為最大彎矩,W為抗彎截面系數(shù)。
彎曲強度表現(xiàn)和實驗方法
強度表現(xiàn)
桿件在受彎時其斷面的上部是受壓區(qū),而下面是受拉區(qū).以矩形勻質(zhì)斷面為例,受壓、受拉區(qū)的最外沿的強度就叫做彎曲強度。它與彎矩成正比與斷面模數(shù)成反比。
可由下公式表示:σ=KM/W 其中K為安全系數(shù),M為彎矩,W就是斷面模數(shù),不同的斷面就有不同的斷面模數(shù)可在材料力學手冊中查到。
不同的材料有不同的測試方法及國家標準。如塑料彎曲性能的測定的為GB/T 9341-2008,硬質(zhì)橡膠彎曲強度的測定的為GB1696-2001,工程陶瓷高溫彎曲強度的試驗方法為GBT14390-1993,天然飾面石彎曲強度試驗方法為GBT9966.2-2001等等。
主要實驗方法
天然飾面石材試驗方法 彎曲強度試驗方法
標準名稱 天然飾面石材試驗方法 彎曲強度試驗方法
標準類型 中華人民共利國國家標準
標準名稱(英) Test methods for natural facing stones Test method for flexural strength
國際代碼 UDC691.21 :620.1
標準號 GB9966.2-88
標準正文
1主題內(nèi)容與適用范圍
本標準規(guī)定了天然飾面石材和荒料彎曲強度的試驗設備、試樣、試驗程序、
計算及試驗結(jié)果。
本標準適用于天然飾面石材和荒料的彎曲強度試驗。
2設備及量具
2.1材料試驗機,示值相對誤差不超過±1%。試樣破壞的最大負荷在材料試驗機刻度的20%-90%范圍內(nèi)。
2.2 游標卡尺:刻度為0.02毫米。
3試樣
3.1試樣尺寸長160毫米、寬40±0.5毫米,高20±0.5毫米,受力面的平行度在 0.08毫米以內(nèi),垂直和平行層理的試樣各兩組。沒有層理的試樣兩組,每組5塊。
3.2試樣應標出巖石層理方向。
3.3試樣兩受力面用500號細砂紙拋光。不允許掉棱、掉角和有可見的裂紋。
3.4標出兩點與受力點的標記(尺寸見下圖),測量試樣兩個支點和負荷點處的寬
與高的尺寸,并取算術平均值。
水平均值。
4試驗步驟
4.1將試樣放在105±2℃的烘箱內(nèi)干燥24小時,再放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫。
4.2調(diào)節(jié)支座之間的距離為140±0.5毫米,把試樣放在支架上,施加負荷以
每分鐘兩毫米的速率直至試樣斷裂,讀出斷裂時的負荷值。
5結(jié)果計算
彎曲強度按下式計算:
3P·L
Rt=───
2b·h2
式中:Rt——試樣的彎曲強度,MPa(kgf/cm2);
P一—試樣斷裂荷載,N(ksf);
L一—支點間距離,cm;
b一試樣寬度,cm;
h——試樣高度,cm。
6試驗結(jié)果
計算試樣不同層理的算術平均值及最大值和最小值。
附加說明:
本標準由國家建筑材料工業(yè)局人工晶體研究所負責起草。
本標準主要起草人楊美菊、孟秉芬。
相關計算公式
1設力臂為hF,危險截面寬度為SF,齒根危險截面的名義彎曲應力為
2計入載荷系數(shù)K、重合度系數(shù)Ye、應力修正系數(shù)Ysa,則得齒根彎曲疲勞強度的校核公式為
3齒根彎曲疲勞強度的設計公式