为什么采用钢材的屈服点fy作为

㈠ 为什么把屈服点作为结构钢材静力强度承载力极限

原因是屈服点是指在此点，材料在此一外力作用下,产生不可逆变形。
回钢材或试样在拉答伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

㈡ 选择屈服点作为钢材强度计算依据的原因是什么

因为材料应力达到屈服点以后，材料开始“流动”，变形迅速增大，之后材料虽然开始硬化，但其硬化强度不能利用，而作为强度储备，保证结构安全。故强度计算以屈服点为依据。

㈢ 为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计

1. 以钢材的屈服强度标准值作为静力强度设计的标准值是近代设计方法采用的；版

2. 过去没有按照极限权状态计算承载能力之前，曾采用过‘许用应力’方法，它是以钢材的极限强度值作为依据，除以大于1的系数后作为静力强度设计值。由于钢材种类不断增多，应力与应变关系复杂，结构变形没法统一在某个区间，因而安全度难于等效一致；

3. 抗震需要柔韧性好的钢材都是低碳结构钢，假设以下屈服点之后的强度值作为设计值，那么，结构的容许变形标准就规定得过分大，这大大影响使用人的舒适度，甚至不满足正常使用；

4. 极限状态计算方法中的承载能力极限状态与正常使用极限状态是匹配的，不采用屈服强度标准值作基础来确定材料强度设计值的结果就会使两种极限状态不匹配。给工程带来安全与浪费之间不能兼顾的协调困难；

5. 必须说明，钢材的屈服强度标准值并不是静力计算强度的设计值！例如，HRB400级的屈服强度标准值是400N/mm²,而其强度设计值是360N/mm²! 见GB50010-2010《混凝土结构设计规范》

㈣ 为什么采用钢材的屈服点作为强度设计标准

随着建筑物抗震技术的发展及对抗震机理的深入分析，消能抗震成为建筑物抗震技术的一个发展趋势。低屈服点钢作为消能抗震设计中主要部件的制作材料，其研制、发展自20 世纪90 年代以来受到广泛关注，并在钢种的研制和工程应用方面取得显著进展。

机理分析

最初用于制作消能构件的是普通低碳钢，其屈服强度在200 MPa 以上，但伸长率较低。为提高消能阻尼器的抗震效果，必须制备出强度更低、塑性更好的钢板。为此，研究人员对钢板屈服强度的产生机理进行分析，提出了降低屈服强度的有效方法。

为降低强度，必须消除如晶界强化、固溶强化、位错强化和析出强化等强化手段。低屈服点钢采用接近工业纯铁的成分设计，通过晶粒粗化及添加少量Ti、Nb 固定C、N 原子以降低其对位错运动的阻碍作用。

Ti 在钢中可依次形成TiN→Ti4C2S2→TiS 和TiC，所有多余的Ti(Ti-3.42N-1.5S)最后可以形成TiC。台湾中钢的研究表明,钢中多余的Ti 量达到0.03%或者与3.99C 比值为2 时，铁素体晶粒尺寸显著增加，认为较多的Ti 使得TiN、TiS 和TiC 等颗粒粗化从而失去晶界钉扎作用。

而当多余的Ti 量超过0.03%时，由于多余Ti 产生的溶质拖拽效应反而使得晶粒尺寸减小。但仅靠多余的Ti 不能产生如此明显的晶粒长大效果，自由C 原子的消除也有一定的作用。即仅仅添加Ti 并不能使钢板的屈服强度降低到100MPa 以下。

台湾中钢对加Ti 的部分钢板在650~950℃进行了回火试验。结果发现，在750~850℃回火，很多钢板的屈服强度从200MPa 迅速降低到100MPa以下，而不含Ti 的钢板只有小幅的下降。

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影响因素

影响屈服强度的内在因素有：结合键、组织、结构、原子本性。

如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度，这就是：

(1)固溶强化；

(2)形变强化；

(3)沉淀强化和弥散强化；

(4)晶界和亚晶强化。沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。在这几种强化机制中，前三种机制在提高材料强度的同时，也降低了塑性，只有细化晶粒和亚晶，既能提高强度又能增加塑性。

影响屈服强度的外在因素有：温度、应变速率、应力状态。

随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高，尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感，这导致了钢的低温脆化。应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标，但应力状态不同，屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。

工程意义

传统的强度设计方法，对塑性材料，以屈服强度为标准，规定许用应力[σ]=σys/n，安全系数n因场合不同可从1.1到2或更大，对脆性材料，以抗拉强度为标准，规定许用应力[σ]=σb/n，安全系数n一般取6。

需要注意的是，按照传统的强度设计方法，必然会导致片面追求材料的高屈服强度，但是随着材料屈服强度的提高，材料的抗脆断强度在降低，材料的脆断危险性增加了。

屈服强度不仅有直接的使用意义，在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。例如材料屈服强度增高，对应力腐蚀和氢脆就敏感；材料屈服强度低，冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此，屈服强度是材料性能中不可缺少的重要指标。

参考资料来源：网络-屈服点

参考资料来源：网络-屈服强度

㈤ 衡量钢材力学性能的常用指标有哪

衡量钢材力学性能的四大指标：
1.
强度：钢材在外力作用下，抵抗过大(塑性)变形和断裂的能力。应力所能达到的某些最大值，也是材料本构关系曲线上的某些应力特征点。
指标：屈服点fy(σs)
极限强度fu(σb)
弹性：钢材在外力作用下产生变形，在外力取消后恢复原状的性能。
指标：比例极限fp，弹性极限fe，弹性模量e
σ＜fy
理想的弹性体：变形小且可恢复，且有强度储备
σ≥
fy
理想的塑性体：变形大且不可恢复，也没有强度储备
所以一般可将钢材视为理想的弹塑性材料。通常取屈服点作为强度标准值，而且取受拉和受压的屈服点相同。一则极限强度与屈服点之间的强度差作为储备，留有强度余地；二则屈服点对应的应变(宏观为变形)很小，可以满足正常使用的要求，而极限强度对应的应变(变形)很要大近20倍左右，无法满足正常使用的要求。
2.
塑性：钢材受力断裂过程中发生不能恢复的残余变形的能力。
指标：伸长率
说明：因标距不同，有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d)，但后一种已基本上不再采用，一则两者共存容易产生混淆，二则可节省试件钢材。
断面收缩率
后者与标距无关，表征塑性较前者更好，但测量误差较大。塑性越好，越不容易发生脆性断裂，受力过程中，应力和内力重分布就越充分，设计就越安全，破坏前的预兆越明显。z向(厚度方向性能)钢板就是采用厚度方向拉伸的断面收缩率作为性能级别的划分依据。
3.
冷弯性能：常温下钢材承受弯曲加工变形的能力。
将试件冷弯180o而不出现裂纹或分层。
定性指标：合格或不合格。
冷弯性能合格的钢材才具有良好的常温加工工艺性能。
4.
韧性：钢材在冲击荷载作用下，变形和断裂过程中吸收机械能的能力。
综合反映钢材的内在质量及力学性能，是强度和塑性的综合指标(σ～ε曲线和坐标轴围成的面积)。是衡量钢材抵抗因低温、应力集中、冲击荷载等作用而脆性断裂的能力。
指标：冲击功akv
原为梅氏(mesnager)u形缺口试件，现采用夏比(charpy)
v形缺口试件。