500*14的钢管的弹性模量是多少?
你问:500*14的钢管的弹性模量是多少?应该说:1、弹性模量,英文名称:modulusofelasticity
;弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质,用E表示,定义为理想材料有小形变时应力(如拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切等)与相应的应变之比。E以单位面积上承受的力表示,单位为N/m2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用G表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用K表示。模量的倒数称为柔量,用J表示。
2、钢材的种类很多,不同的钢材其弹性模量数都不一样,以下简单说下常用的几种钢材的弹性模量。
3、序号 材料 弹性模量E\Gpa
1 镍铬钢、合金钢206
2 碳钢196~206
3 铸钢172~202
4 球墨铸铁140~154
5 灰铸铁、白口铸铁113~157
4、弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。
5、弹性模量主要决定于材料本身的化学成分,合金化、热处理、冷热加工对它的影响很小。各种钢的弹性模量差别很小,在室温下,刚的弹性模量大都在190,000~220,000N/mm2之间,而剪切模量G为80000N/mm2左右。
弹性模量与热物理性质
序号 材料名称 弹性模量(×105MPa);剪切模量(×105MPa);泊松比; 熔点(oC);
线膨胀系数(×10-6/K);热导率(W/(m·k));比热容(J/(kg·K))
1灰口铸铁/白口铸铁1.13-1.57;0.45;0.23-0.27;1200;8.5-11.6;39.2;470
2可锻铸铁1.55;0.45;81.1/纯铁; 455/纯铁
3碳钢2.0-2.1;0.79-0.81;0.25-0.28;1400-1500;11.3-13;49.8;465
4镍铬钢、合金钢2.06;0.79-0.81;0.25-0.3;11.5-14.5;15;460
5铸钢1.75;0.3;49.8;470
6轧制纯铜;1.08;0.39;0.31-0.34;1083;17.5;398;386
7冷拔纯铜1.27;0.4-0.48;1083;17.5;407;418
8轧制磷青铜1.13;0.41;0.32-0.35;17.9;22.2镍青铜;410/镍青铜
9冷拔黄铜0.90-0.97;034-0.37;0.32-0.42;1083;18.8;106;377
10轧制锰青铜;1.08;0.39;0.35;24.8锡青铜;343/锡青铜
11轧制铝0.69;0.26-0.27;0.32-0.36;658;238/纯铝;902/纯铝
12铸铝青铜1.03;0.41;0.3;17.9;56;420
13硬铝合金0.7;0.27;0.3;23.6;162/硅铝;871/硅铝;
14轧制锌0.82;0.31;0.27;121;388
15铅0.17 ;0.07;0.42;327;35;126
16球墨铸铁1.4-1.54;0.73-0.76
17玻璃0.55;0.2-0.22;0.25;4-11.5
18混凝土0.14-0.23;0.049-0.157;0.1-0.18;10-14
19纵纹木材0.098-0.12;0.005
20横纹木材0.005-0.00;0.0044-0.0064
21橡胶0.0000784;0.47
22电木0.0196-0.0294;0.0069-0.0206;0.35-0.38
23尼龙0.0283;0.0101;0.4
24大理石0.55
25花岗岩 0.48
26尼龙 1010;0.0107
整理出各种材料的弹性模量等参数表,供选择;钢管的弹性模量与材质有关,请查上面表。是碳钢的弹性模量是 碳钢2.0-2.1×105MPa;
铸钢的弹性模量是 铸钢 1.7×105MP
采用Φ 48×3.5mm 钢管,用扣件连接。
1.荷值计算:
钢管架体上铺脚手板等自重荷载值 0.4KN/㎡
钢管架上部承重取值 2.0 KN/ ㎡
合计: 2.4 KN/ ㎡
钢管架立杆轴心受力、稳定性计算
根据钢管架设计,钢管每区分格为 1.5× 1=1.5 ㎡,立杆间距取值 1.5 米,
验算最不利情况下钢管架受力情况。则每根立杆竖向受力值为: 1.5× 2.4=3.6
KN
现场钢管架搭设采用Φ 48 钢管, A=424 ㎜ 2
钢管回转半径: I =[(d 2+d12)/4]1/2 =15.9 ㎜
钢管架立杆受压应力为:
=N/A=4.25/424=10.02N/ ㎜ 2
安钢管架立杆稳定性计算受压应力:
长细比:λ =l/I =1500/I=94.3 查表得: ?=0.594
δ =N/ ? A=4.25/424*0.594=16.87N/ ㎜ 2<f = 205N/ ㎜ 2
钢管架立杆稳定性满足要求。
横杆的强度和刚度验算其抗弯强度和挠度计算如下:
δ=Mmax/ w=(2400*1500)/(10*5000)=132/ ㎜ 2<f = 205N/ ㎜ 2
其中δ 横杆最大应力
Mmax 横杆最大弯矩
W 横杆的截面抵抗距,取 5000 ㎜ 3
根据上述计算钢管架横杆抗弯强度满足要求。
Wmax=ql 4/150EI=(2200*1500 4 /1000)/(150*2060*100*12.19*1000)
= 2.99 ㎜ <3 ㎜
其中 Wmax 挠度最大值
q 均布荷载
..
.
l
立杆最大间距
E
钢管的弹性模量, 2.06 × 100 KN/ ㎜ 2
I
截面惯性距, 12.19 × 100 ㎜ 4
根据上述计算钢管架横杆刚度满足要求 .
扣件容许荷载值验算。
本钢管架立杆未采用对接扣件连接,
根据查找相关资料显示,钢管径向弹性变形量计算公式是δ=F*L/(E*A)。
其中,F为外载荷的大小,单位N,L为钢管的长度,单位M,E为钢管的弹性模量,一般取E=210*10^9 Pa,A为钢管的面积,单位M^2。
在工程计算中,Q235-A弹性模量一般取200GPa。普通碳钢的弹性模量为196~216GPa。
Q235A韧性和塑性较好,有一定的伸长率,具有良好的焊接性能和热加工性。Q235A一般在热轧状态下使用,用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一些普通的机器零件,如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。
Q235A和Q235B的区别:钢材皆属于碳素钢。在国家标准GB/T 700-2006中,对Q235A和Q235B的材质区分主要在钢材的含碳量方面,材质是Q235A的材质含碳量通常在0.14-0.22﹪之间Q235A的材质不做冲击实验,而Q235B是做常温冲击实验,V型缺口。在与客户协商的情况下,Q235B的含碳量也可以按≤0.22%生产出货。
式中F:为外载荷的大小,单位N
L:为钢管的长度,单位M
E:为钢管的弹性模量,一般取E=210*10^9 Pa
A:为钢管的面积,单位M^2
最后计算出钢管受压力F作用产生的弹性变形δ= M
有的写是5次方,有点写的是6次方都对的。
钢材的弹性模量和其强度成反比关系。
钢材的种类很多,不同的钢材其弹性模量数都不一样。
一般地讲,对弹性体施加一个外界作用力,弹性体会发生形状的改变(称为"应变"),"弹性模量"的一般定义是:单向应力状态下应力除以该方向的应变。
材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。弹性模量的单位是达因每平方厘米。"弹性模量"是描述物质弹性的一个物理量,是一个统称,表示方法可以是"杨氏模量"、"体积模量"等。
弹性模量是工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。
凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量,如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等,金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。
但是总体来说,金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标,合金化、热处理(纤维组织)、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小,温度、加载速率等外在因素对其影响也不大,所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。
Q235A是低碳钢,一般情况低碳钢的切变模量G=80GPa,弹性模量E一般取210GPa,切变模量G=E/(2*(1+μ) ),泊松比μ=0.3;
Q345是一种钢材的材质。弹性模量345MPa。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。泊松比μ=0.5;
Q235A韧性和塑性较好,有一定的伸长率,具有良好的焊接性能和热加工性。Q235A一般在热轧状态下使用,用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一些普通的机器零件,如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。
扩展资料:
剪切应变::
对一块弹性体施加一个侧向的力f(通常是摩擦力),弹性体会由方形变成菱形,这个形变的角度a称为“剪切应变”,相应的力f除以受力面积S称为“剪切应力”。剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量G=( f/S)/a;
体积应变:
对弹性体施加一个整体的压强p,这个压强称为“体积应力”,弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”,体积应力除以体积应变就等于体积模量: K=P/(-dV/V);
在不易引起混淆时,一般金属材料的弹性模量就是指杨氏模量,即正弹性模量。
参考资料:
百度百科-Q235A参考资料:
百度百科-Q345B参考资料:
百度百科-泊松比参考资料:
百度百科-弹性模量