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为什么钢管比圆钢强度大

发布时间:2024-02-02 20:04:36

① 一根钢管与一根钢筋它们长度重量相同从物理学讲哪一个的担力强些

因为钢管的有效质量都分布在了距离轴心半径为R的圆周上。从而,钢管的“抗弯截矩”远远大于同重量(单位长度重量也相同)的钢筋。或者,圆钢。

② 钢管和圆钢的区别是什么

钢管中间是空心的,圆钢是实心的。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时 重量专较轻,是一属种经济截面钢材,普遍用于制造构造件和机械零件,如石油钻杆,汽车传动轴,自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。 用钢管制造环形零件,可进步资料应用率,简化制造工序,节约资料和加工工 时,如滚动轴承套圈,千斤顶套等,目前已普遍用钢管来制造。 钢管还是各种常规武器不可短少的资料,枪管, 炮筒等都要钢管来制造。钢管按横截面积外形的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下,圆面 积最大,用圆形管能够保送更多的流体。此外,圆环截面在接受内部或外部径向压力时,受力较平均 ,因而,绝大多数钢管是圆管。 普遍用于制造构造件和机械零件,如石油钻杆,汽车传动轴,自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。用钢管制造环形零件,可进步资料应用率,简化制造工序,节约资料和加工工时,如滚动轴承套圈,千斤顶套等,目前已普遍用钢管来制造。

无缝钢管抗拉强度偏高

抗压强度高。无缝钢管的抗压强度高,抗拉强度偏高。无缝钢管是由整支圆钢穿孔而成的,表面上没有焊缝的钢管,称之为无缝钢管,无缝钢管可分热轧无缝钢管、冷轧无缝钢管、冷拔无缝钢管、挤压无缝钢管、顶管等。

④ 同等直径的钢管和钢条谁的承受能力强

1楼别误导别人。 满足抗弯强度的同时,钢管要比圆钢轻。所有有很多情况下同样的抗弯效果,选择的钢管的较多。是相同截面的情况下圆钢的抗弯强度弱于钢管。 而相同的截面情况下,钢管和圆钢的抗拉压应力是相同的。

⑤ ·为什么同样粗的空心钢管比实心的钢棒要硬

如果是复指硬度,呵呵,制这个只和材料本身有关。同样粗的钢管和钢棒的钢牌号不同,自然硬度不同。
如果指强度或刚度,也要看具体的载荷性质。如果只是拉伸,同样粗细的情况下(牌号也相同),钢棒一定比钢管“硬”。而论扭转和弯曲的话,并不见得钢棒要比钢管强。因为,在扭转和弯曲中,主要与试件截面的形状有关(具体是指其扭转刚度和弯曲刚度),而论拉伸,只看截面面积大小就可以了。

⑥ 空心钢管与实心圆钢的强度比较

圆钢当然强度更高,但高不了多少。
钢管的强度稍低,但自身重量轻,所以只要壁厚合理,有经验的设计师多用钢管代替圆钢。
比如说我,就是这样的。哈哈

⑦ 请问为何钢管比同样截面面积的钢棒“硬”其他金属也是如此的吗

也许发帖的人自己都没意识到,自己提了一个多么大的问题。
从文字描述来看,提问的人首先就误读了“同样截面积”这个词,原文文意里,同样截面积指的应该是钢管横截面的环形面积——很显然,它和“同样截面积”的钢棒(横截面为圆形)的“粗细”是不一样的。钢管的外径显然要大于钢棒的直径,才能保证空心情况下截面积相等。所以,这个作者提的“同样粗细下”和原文说的已经不是同一个东西了。
那么,钢管是不是比同样截面积的钢棒“硬”呢?不好说。
这个不好说首先因为“硬”是一个口语中含义很广的词,对应结构力学里很多个截然不同的概念。比如,讨论材料科学时候的“硬度”通常指的是“局部抵抗硬物压入其表面的能力”,无论莫氏硬度,洛氏硬度,还是布氏硬度,都只和材料本身有关,和试件的形状不相干。衡量硬度的大体方法,通常是用某种硬质材料尝试在材料表面留下划痕或者印痕,这是一个只和材料本身有关的属性。
一般人对刚度和强度比较容易混淆,认为是差不多的东西。其实两者差别很大,刚度指的是物体抵抗变形的能力,而强度指的是物体抵抗外力(而不破坏)的能力。举例来说,普通的窗玻璃是一种刚度很大,但强度很低的物体。弹簧相反,强度很大,但刚度根据需要可以有很大的调节余地。
这问题还是太大,先缩小一下范围。
还是太大,因为金属材料里还有一类脆性材料,比如铸铁,其特点是抗压能力远大于抗拉能力,即使单向受压,最终的破坏形式也不是压溃而是受压引起的剪切破坏,这种材料适用的强度理论和低碳钢,铜,铝都不一样,为简化起见,姑且不讨论这类材料。
以低碳钢为例,它的特点是,单向受压和受拉时,弹性范围差别不太大。通常为方便起见采用同一个许用应力。
以刚度问题为例来说明:
一根钢管或者钢棒,在材料力学里认为是一根梁或者杆,它的受力是多种多样的。比如拉力:
钢棒和钢管,如果截面积相等,长度相等,那么在收到纯压力作用时候,变形情况通常是一致的(注意通常两个字,后面会有特例说明)。
还有扭转:圆形或者环形的抗扭能力和“单位面积乘以离扭转中心距离的平方的积分”正比,简单的说,越远离扭转中心,材料越有较好的利用,在这个范畴下,钢管是比钢棒要硬一些的——依然是“通常情况”。至于非圆非环,比如方形三角形箱形的截面,极惯性矩的算法会比较复杂,可能空心的硬一些,也可能实心的硬一些——一言以蔽之,不好说。
然后是结构力学里最常见的弯曲:
梁受到简单弯曲的时候——意思是,单纯的弯曲,没有拉压,没有大变形,梁足够细长,这时候,梁抵抗弯曲变形的能力是和“单位面积乘以距离截面中和轴距离平方的积分”正比,简单的说,越远离中和轴(对于对称截面,往往就是截面的几何中心)的材料,利用效率越高,在这个范畴下,钢管(如果不加说明,一般特制圆环截面的钢管,全文同)比钢棒要硬一些——记住,还是通常情况。至于非圆非环的截面,算法比扭转要简单一些,通常的原则是尽量把材料堆积在远离中和轴的位置上,比如常见的工字钢,可以提高某个特定方向上的抗弯能力。
再之后是和弯曲经常一起出现的剪切:
纯粹的弯曲梁是极少见的,通常弯矩伴随剪切一起出现(实际上弯曲梁的微分方程里,弯矩就是剪力的积分加上常量),梁抵抗剪切的能力又复杂一些,和“有效剪切面积”有关。有效剪切面积往往要通过经验公式,至于钢管和钢棒或者其他截面积的有效剪切面积——不好说,可能这个大一些,也可能那个大一些,并无一定规律。
然后是抗压:
这个比前几个都复杂。抗压有两种常见的失效模式。比如对于短梁,无法承压的后果是压溃,比如一个短柱子被压成饼,就是典型的压溃。对于细长梁,典型的失效模式则是失稳——比如一根细长的竹篾,从两端压它,它并不会明显变短,而是会弯曲起来,这就是失稳的表现。在失稳模式下,梁抵抗失稳的能力近似于抗弯能力,通常来说,钢管强于钢棒,其他截面形状则要分别讨论。
前面说了那么多“通常情况”,那么还有不通常的情况吗?不少。
比如,之前讨论的前提,是以整个梁作为整体来变形,截面没有太大变化为前提的,实际上,如果板厚过薄,构件最容易发生的是局部破坏或者局部失稳。比如把一个可乐易拉罐树在地上,踩一脚,这个罐子既不会变弯,更不会均匀变短,而是易拉罐壁皱褶起来,这就是局部失稳。
那么其他材料,其他形状,还有抗破坏的能力呢?——不好说,有的和前面介绍的类似,有的又有不同,需要具体情况具体分析。
没错,的确是这样。工程上往往没有类似E=MC^2或者牛顿三定律那么简洁而放之四海而皆准的概括。结构力学是典型的多约束问题。作为一个工程师,需要考虑到各种繁复的可能的破坏失效模式,只要有一个没考虑到,就有可能出重大安全事故。即使在各种计算软件越做越精细的今天,结构安全最后的底线,仍然是工程师缜密的思维和对力学的充分理解。

⑧ 同等长度,同等截面积的圆管,方钢管,圆钢,哪个抗弯强度更大

1.同样直径的空心圆管和实心圆柱,实心管的抗弯、抗折、抗敲强度更大.
因为空心圆的抗弯截面系数:
W=π*D^3*[1-((D-d)/D)^4]/32
式中D为圆管外径;d为管的内径;
当d=0时,即为实心管时,抗弯截面系数W取得最大值,故实心圆柱的抗弯、抗折、抗敲强度更大.
2.同样截面积的空心圆管和空心方管,抗弯、抗折、抗敲强度不能确定.
因为圆管的外径和方管的最大宽度都没有确定,当这两者相等时,才能确定.
空心方管的抗弯截面系数:
W1=(H^4-h^4)/(6*H)
因为空心圆的抗弯截面系数:
W=π*D^3*[1-((D-d)/D)^4]/32

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