彎曲強(qiáng)度是指材料在彎曲負(fù)荷作用下破裂或達(dá)到規(guī)定彎矩時(shí)能承受的最大應(yīng)力,此應(yīng)力為彎曲時(shí)的最大正應(yīng)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(qiáng)度定義
彎曲強(qiáng)度是指材料在彎曲負(fù)荷作用下破裂或達(dá)到規(guī)定彎矩時(shí)能承受的最大應(yīng)力,此應(yīng)力為彎曲時(shí)的最大正應(yīng)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(shí),彎矩M隨截面位置變化,一般情況下,最大正應(yīng)力σmax發(fā)生于彎矩最大的截面上,且離中性軸最遠(yuǎn)處。因此,最大正應(yīng)力不僅與彎矩M有關(guān),還與截面形狀和尺寸有關(guān)。最大正應(yīng)力計(jì)算公式為: ,其中Mmax為最大彎矩,W為抗彎截面系數(shù)。
彎曲強(qiáng)度表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)方法
強(qiáng)度表現(xiàn)
桿件在受彎時(shí)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(qiáng)度就叫做彎曲強(qiáng)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(xué)手冊中查到。
不同的材料有不同的測試方法及國家標(biāo)準(zhǔn)。如塑料彎曲性能的測定的為GB/T 9341-2008,硬質(zhì)橡膠彎曲強(qiáng)度的測定的為GB1696-2001,工程陶瓷高溫彎曲強(qiáng)度的試驗(yàn)方法為GBT14390-1993,天然飾面石彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法為GBT9966.2-2001等等。
主要實(shí)驗(yàn)方法
天然飾面石材試驗(yàn)方法 彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法
標(biāo)準(zhǔn)名稱 天然飾面石材試驗(yàn)方法 彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法
標(biāo)準(zhǔn)類型 中華人民共利國國家標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)名稱(英) Test methods for natural facing stones Test method for flexural strength
國際代碼 UDC691.21 :620.1
標(biāo)準(zhǔn)號 GB9966.2-88
標(biāo)準(zhǔn)正文
1主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了天然飾面石材和荒料彎曲強(qiáng)度的試驗(yàn)設(shè)備、試樣、試驗(yàn)程序、
計(jì)算及試驗(yàn)結(jié)果。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于天然飾面石材和荒料的彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)。
2設(shè)備及量具
2.1材料試驗(yàn)機(jī),示值相對誤差不超過±1%。試樣破壞的最大負(fù)荷在材料試驗(yàn)機(jī)刻度的20%-90%范圍內(nèi)。
2.2 游標(biāo)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(yīng)標(biāo)出巖石層理方向。
3.3試樣兩受力面用500號細(xì)砂紙拋光。不允許掉棱、掉角和有可見的裂紋。
3.4標(biāo)出兩點(diǎn)與受力點(diǎn)的標(biāo)記(尺寸見下圖),測量試樣兩個(gè)支點(diǎn)和負(fù)荷點(diǎn)處的寬
與高的尺寸,并取算術(shù)平均值。
水平均值。
4試驗(yàn)步驟
4.1將試樣放在105±2℃的烘箱內(nèi)干燥24小時(shí),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(fù)荷以
每分鐘兩毫米的速率直至試樣斷裂,讀出斷裂時(shí)的負(fù)荷值。
5結(jié)果計(jì)算
彎曲強(qiáng)度按下式計(jì)算:
3P·L
Rt=───
2b·h2
式中:Rt——試樣的彎曲強(qiáng)度,MPa(kgf/cm2);
P一—試樣斷裂荷載,N(ksf);
L一—支點(diǎn)間距離,cm;
b一試樣寬度,cm;
h——試樣高度,cm。
6試驗(yàn)結(jié)果
計(jì)算試樣不同層理的算術(shù)平均值及最大值和最小值。
附加說明:
本標(biāo)準(zhǔn)由國家建筑材料工業(yè)局人工晶體研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人楊美菊、孟秉芬。
相關(guān)計(jì)算公式
1設(shè)力臂為hF,危險(xiǎn)截面寬度為SF,齒根危險(xiǎn)截面的名義彎曲應(yīng)力為
2計(jì)入載荷系數(shù)K、重合度系數(shù)Ye、應(yīng)力修正系數(shù)Ysa,則得齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式為
3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式