Предел текучести и предел прочности: разница и сравнение

Основные выводы

1. Определение и поведение: Предел текучести относится к максимальному напряжению, при котором материал начинает пластически деформироваться, что означает, что он не вернется к своей первоначальной форме после снятия нагрузки. Напротив, предел прочности указывает на максимальное напряжение, которое материал может выдержать при растяжении или растяжении до того, как он сломается или выйдет из строя.
2. Точка поведения материала: Материал переходит от упругой деформации (временной) к пластической деформации (постоянной) при пределе текучести. С другой стороны, предел прочности представляет собой точку, в которой материал полностью разрушается после значительной пластической деформации.
3. Практические последствия: инженеры учитывают предел текучести при проектировании конструкций или компонентов, чтобы гарантировать, что материал не будет подвергаться остаточной деформации при ожидаемых нагрузках. Предельная прочность обеспечивает запас прочности, ориентируя инженеров на абсолютные пределы перед катастрофическим отказом. И то, и другое имеет жизненно важное значение для обеспечения безопасности и долговечности при проектировании.

Что такое предел доходности?

Предел текучести определяется как точка, в которой материал начинает деформироваться без увеличения деформации. Это одно из основных механических свойств материала. Это точка, в которой материал переходит или изменяется от упругой деформации к пластической деформации. 

Когда нагрузка прикладывается к материалу, превышающему его предел текучести, это вызывает его постоянное изменение. Это свойство помогает инженерам найти лучший материал и спроектировать его таким образом, чтобы он выдерживал нормальные условия эксплуатации без каких-либо дальнейших необратимых изменений.

Что такое предельная сила?

Говорят, что предел прочности – это максимальное напряжение, которое материал может выдержать до разрушения. Он также известен под названием «предел прочности». Другими словами, можно сказать, что свойства, проявляемые различными материалами, заключаются в том, что они больше не могут удерживать приложенную к ним нагрузку. 

Чтобы узнать предел прочности или, скажем, предел прочности материала при растяжении, инженеры измеряют его с помощью нескольких испытаний на растяжение, при которых применяется различная нагрузка до тех пор, пока материал не разорвется. Крайне важно знать прочность любого материала на растяжение, что впоследствии поможет в выборе соответствующего материала и проектировании конструкций с требуемыми запасами прочности и прочности.

Разница между пределом текучести и пределом прочности

1. Предел текучести определяется как точка, в которой материал начинает деформироваться без увеличения деформации. В то время как предел прочности, напротив, считается максимальным напряжением, которое материал может помешать до разрушения.
2. Поведение материала в пределе текучести следующее: он восстанавливает свою первоначальную форму после снятия напряжения с материала. В то же время поведение материала в случае предела прочности таково – оно приводит к необратимым изменениям, если напряжение превышает предел текучести.
3. Символом, представляющим предел текучести, является сигма y, т. е. σy. А с другой стороны, символ, обозначающий предел прочности, — сигма u, т. е. σu. 
4. Значение предела текучести заключается в том, что он показывает предел, до которого материал может безопасно выдерживать нагрузки без деформации формы. С другой стороны, значение предельной прочности заключается в том, что она говорит о максимальной способности выдерживать нагрузку до того, как произойдет какой-либо отказ.
5. Зависимость предела текучести такова, что он ниже предела прочности. С другой стороны, соотношение предела прочности сравнительно выше, чем предела текучести.
6. Предел текучести рассматривается в пространствах, деформация которых должна быть сведена к минимуму, например – детали машин, здания, мосты и т. д. В то же время предел текучести рассматривается в условиях, где требуется максимальная прочность, например – автомобильные детали, критические с точки зрения безопасности аэрокосмическая промышленность и др. 
7. В технических проектах большое значение придается пределу текучести, который необходим для изготовления конструкций, обеспечивающих сохранение данного материала в пределах его предела упругости в нормальных условиях. Тогда как, наоборот, в инженерных проектах большое значение придается пределу прочности, что необходимо для создания конструкций, способных выдерживать максимальные нагрузки и предотвращать их катастрофические разрушения.

Сравнение между пределом текучести и пределом прочности

Параметр сравнения	Предел текучести	Невероятная сила
Определение	Точка, в которой материал начинает деформироваться без увеличения деформации	Говорят, что это максимальное напряжение, которое материал может выдержать, прежде чем разрушится.
Поведение	Он восстанавливает свою первоначальную форму после снятия напряжения с материала.	Это приводит к необратимым изменениям, если напряжение превышает предел текучести
Символ	σy	σу
Значение	Он показывает предел, в котором материал может безопасно выдерживать нагрузки, не деформируясь по форме.	Он сообщает о максимальной грузоподъемности до того, как произойдет какой-либо отказ.
Родство	Обычно ниже предела прочности	Выше, чем предел текучести
Важность собственности	Они используются в местах, где деформация должна быть сведена к минимуму, например, детали машин, здания, мосты и т. д.	Они используются в условиях, когда требуется максимальная прочность, например, автомобильные компоненты, аэрокосмическая промышленность и т. д.
Инженерный дизайн	Это важно для изготовления конструкций, чтобы данный материал оставался в пределах своего предела упругости в нормальных условиях.	Для создания конструкций важно выдерживать максимальные нагрузки и предотвращать их катастрофические разрушения.

Рекомендации

1. https://link.springer.com/article/10.1007/S11665-008-9225-5
2. https://www.mdpi.com/1996-1944/15/3/832

Последнее обновление: 19 августа 2023 г.