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弹性模量与高温扭转强度

作者:admin 发布日期: 2019-09-04 二维码分享

弹性模量与高温扭转强度

弹性模量是指材料在外力作用下产生的应力与伸长或压缩弹性形变之间的关系,亦称杨氏模量,其数值为试样横截面所受正应力与应变之比。它表征材料抵抗变形的能力,与材料的强度、变形、断裂等性能均有关系,是材料的重要力学参数之一。
材料的弹性模量是受其化学矿物组成、显微组织结构的影响,尤其是主晶相的性能、基质的性能及两者的结合情况。另外,温度也对其有重要的影响,一般随着温度的升高,弹性模量下降。研究耐火材料的弹性模量和温度的关系可以帮助判断其基质软化、液相形成和由弹性变形过渡到塑性变形的温度范围,确定材料内的晶型转变及其他结构变化。
材料的弹性模量与其抗热震性、抗折强度和耐压强度均有一定的关系。在材料其他性质相同的情况下,弹性模量与抗热震性有着反比关系;同类材料的弹性模量与其抗折强度、耐压强度大致成正比关系。
弹性模量的测定方法,包括静态法和动态法。静态法又包括直接拉伸法(又称静荷重法)、电阻应变法、弯曲挠度法、柔度修正法等。动态法包括超声法、共振法、声频法(敲击法)等。.常用的是声频法,其基本原理是已知弹性体的固有振动频率取决于它的形状、体积密度和弹性模量,所以对于形状和体积密度已知的试样,如测定其固有振动频率,则可求得弹性模量。测定方法是用一个可以连续变化频率的声频振荡器激发试样一端,测量材料的固有振动频率,按下式计算:
E=kMf2/d
式中 E=弹性模量,Pa;
M=试样质量;
f=频率;
d=试样直径,mm;
k=校正系数。
高温扭转强度是表征材料在高温下抵抗剪切应力的能力。由于砌筑窑炉的耐火砖在加热或冷却时承受着复杂的剪切应力,因此,高温扭转强度是判别其质量好坏的一项重要性质。高温扭转强度取决于材料的性质和结构特征。
高温扭转强度可由高温扭转强度试验来确定。测定时,将试样一端固定,另一端施以力矩作用,试样发生扭转变形。当试样被扭转时,试样内各横截面上产生剪切应力,当应力达到一定极限时,试样发生断裂。

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