O que é Força de Rendimento?
OForça de rendimentoNo ensaio de tração, o nível de tensão é o nível no qual a deformação plástica começa no aço sob carga de tração ou de compressão.A curva de tensão-deformação do aço mostra um segmento linear óbvio, chamado de estágio elástico, após o qual a curva começa a dobrar e entra no estágio plástico.o valor de tensão ao qual o aço começa a sofrer deformação plástica sustentada.
Explicação detalhada da força do rendimento
A resistência ao rendimento, também conhecida como limite de rendimento, comumente usado símbolo δs, é o valor crítico de tensão para o rendimento do material.
●Para materiais com fenômeno de rendimento óbvio, a resistência de rendimento é a tensão no ponto de rendimento (valor de rendimento);
●Para os materiais em que o fenómeno de rendimento não é óbvio, a tensão quando o desvio limite da relação linear entre tensão e deformação atinge um valor especificado (geralmente 0.2% do comprimento de calibre original)É geralmente utilizado como índice de avaliação das propriedades mecânicas e mecânicas dos materiais sólidos e é o limite de utilização real do material.Porque o descolamento ocorre depois que a tensão excede o limite de rendimento do material, a tensão aumenta, causando danos ao material e impossibilitando a sua utilização normal.
Quando a tensão excede o limite elástico e entra na fase de rendimento, a deformação aumenta rapidamente.Quando a tensão atingir o ponto BNo entanto, a tensão plástica aumenta acentuadamente e a tensão e a tensão flutuam ligeiramente.Os termos ponto de rendimento superior e ponto de rendimento inferior referem-se às estirpes mais altas e mais baixas neste localDado que o valor do ponto de rendimento inferior é relativamente estável, é utilizado como indicador da resistência do material, denominado ponto de rendimento ou força de rendimento (ReL ou Rp0,2).
Alguns aços (como o aço de alto carbono) não apresentam um fenômeno de rendimento óbvio.que é chamado de força de rendimento condicional.
Primeiro, explique a força de deformação do 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, e a forma muda, alongada ou encurtada).
Padrões de resistência ao rendimento
Existem três padrões de rendimento comumente utilizados em projetos de construção:
●Tressa final proporcional: é a tensão máxima na curva de tensão que corresponde a uma relação linear, muitas vezes expressa por σp internacionalmente.Considera-se que o material começa a produzir- Não.
●A prova de limite elástico é carregada e depois descarregada.A tensão máxima a que o material pode recuperar-se completamente elásticamente baseia-se no critério de não ocorrer deformação permanente residual.A nível internacional, é geralmente representada pelo RELQuando a tensão excede Rel, considera-se que o material começa a ceder.
●A resistência ao rendimento baseia-se na deformação residual especificada.2.
Fatores que afetam a força do rendimento
Fatores internos
1. Tamanho e limites dos grãos:
O tamanho dos grãos e os limites dos grãos têm um impacto na resistência ao rendimento do material.Materiais com tamanhos de grãos menores e mais limites de grãos têm maiores resistências de rendimento porque os limites de grãos podem dificultar o movimento de deslocamentos, aumentando assim a resistência do material.
2- Defeitos da grelha:
Os defeitos de rede incluem defeitos de ponto (como vagas, impurezas, etc.) e defeitos de linha (como deslocamentos, etc.).A presença de defeitos de grelha reduz a resistência ao rendimento do material porque eles podem servir como pontos de partida para deslocamentos, tornando o material suscetível a deformações plásticas.
3. Conteúdo de elementos de liga:
A adição de elementos de liga pode alterar a estrutura de rede e as características de resistência do material.A adição de elementos de liga aumentará a resistência ao rendimento do materialPor exemplo, a adição de elementos de carbono pode aumentar a resistência ao rendimento do aço.
4. Impuridade
A presença de impurezas afetará a estrutura de rede e as características de desempenho do material, afetando assim a resistência ao rendimento do material.Quanto menor o teor de impurezas, quanto maior for a resistência ao rendimento do material.
5Processo de fusão:
O processo de fundição tem um impacto importante na estrutura do grão e na morfologia organizacional do material, o que, por sua vez, afeta a resistência ao rendimento do material.Um processo de fusão razoável pode obter uma boa estrutura de rede e forma organizacional, melhorando assim a resistência ao rendimento do material.
Fatores externos
1Temperatura:
A temperatura é um dos fatores externos importantes que afetam a resistência ao rendimento dos materiais. Geralmente, à medida que a temperatura aumenta, a resistência ao rendimento do material diminui.Isto é porque altas temperaturas aumentarão a vibração de átomos ou íons no material, reduzindo assim a resistência à cristalização do material.
2- Taxa de tensão:
A taxa de tensão refere-se à taxa de deformação de um material quando carregado.Considerando que as baixas taxas de deformação causam uma diminuição da resistência do rendimento;Isto ocorre porque a carga de alta velocidade aumenta a densidade de deslocamento no material, aumentando assim a resistência de rendimento.
3. Umidade e corrosão:
A humidade e o ambiente de corrosão afetam o estado da superfície e a composição química do material, afetando assim a resistência ao rendimento do material.A humidade e a corrosão acelerarão a fadiga por corrosão e a fragilização do material por hidrogénio., o que resulta numa redução da resistência do rendimento.
4Direcção de carga:
A resistência de rendimento de um material geralmente muda com a direção de carga, em condições de carga unidireccionais, a resistência de rendimento de um material pode mudar com a direção de carga,especialmente para materiais anisotrópicos.
5Prê-estreia:
O pré-tensão refere-se à tensão estática exercida sobre o material antes da carga.
6Condições ambientais:
As condições ambientais, como o teor de oxigénio, a radiação, etc., também podem afetar a resistência ao rendimento dos materiais.ambientes subaquáticos ou radioativos, a resistência de rendimento dos materiais pode ser gravemente afectada.
Quais são as consequências de exceder a resistência de rendimento da estrutura de aço?
1Aumento da deformação plástica:
Após exceder a resistência de rendimento, a estrutura de aço entrará no estágio plástico, resultando em maior deformação plástica.que possam provocar instabilidade ou falha estrutural.
2- Deformação acentuada:
Após exceder a resistência de rendimento, a deformação da estrutura aumentará,que possam causar uma deflexão e uma deformação da estrutura que excedam os requisitos de projeto e afetem a utilização normal da estrutura.
3Perda de força:
Depois de exceder a resistência de rendimento, a resistência do aço pode diminuir, tornando a estrutura propensa a falhar ou entrar em colapso sob cargas subsequentes.
4Instabilidade local:
Após o excesso da resistência de rendimento, pode ocorrer instabilidade em partes locais da estrutura de aço, tais como dobragem, instabilidade de dobragem ou instabilidade de torção de dobragem,ameaçando a estabilidade de toda a estrutura.
5- Fissuras e Danos:
Após a resistência do rendimento ser excedida, podem ocorrer rachaduras na estrutura, resultando em danos locais ou falha geral.A segurança e a fiabilidade da estrutura serão seriamente afectadas..
Como controlar a resistência ao rendimento do aço no projeto de estruturas?
1Selecção de material adequado:
A selecção do material de aço adequado é o primeiro passo para controlar a resistência de rendimento do aço da viga.São selecionados materiais de aço com uma resistência de rendimento adequada para garantir que a estrutura possa satisfazer os requisitos de resistência em condições normais de utilização e de estado final..
2. Controlar o tamanho da secção transversal:
Controlar a resistência de rendimento da viga através de um design adequado do tamanho da seção transversal.permitindo-lhe suportar cargas maiores.
3Controlar as condições de comprimento e de suporte do feixe:
A extensão e as condições de suporte da viga têm um impacto importante na sua resistência de rendimento.a deflexão e a concentração de tensão do feixe podem ser reduzidas, controlando assim a sua força de rendimento.
4Considere as combinações de carga:
Considerar várias combinações de cargas no projeto, incluindo cargas permanentes, cargas variáveis, cargas sísmicas, etc.,para garantir que a resistência de rendimento da viga pode atender aos requisitos em várias condições de trabalho.
5. Design de ligação adequado:
O design das conexões entre vigas e suportes, colunas e outros componentes também afeta sua resistência ao rendimento.Garantir que a resistência e a rigidez dos conectores podem satisfazer os requisitos de projeto para evitar instabilidade local ou falhas de rendimento.
6- Controlo de qualidade rigoroso:
Durante o processo de fabrico e instalação de vigas transversais,a qualidade dos materiais e as técnicas de processamento são rigorosamente controladas para garantir que a resistência real das vigas transversais corresponde aos requisitos de projeto;.
