屈服应力和屈服强度

关于屈服应力、屈服强度、弹性模量、屈服点、屈服极限等概念，许多人理不清他们之间有什么区别，或有什么联系。特别是屈服应力和屈服强度容易混淆。常见的问题还有测试计算过程中出现屈服应力比弹性模量小的情况。

关于以上问题，请往下看。

屈服应力

在材料拉伸或压缩过程中，当应力达到一定值时，应力有微小的增加，而应变却急剧增长的现象，使材料发生屈服时的正应力就是材料的屈服应力。流体的屈服应力是指对于某些非牛顿流体，施加的剪应力较小时流体只发生变形，不产生流动。当剪应力增大到某一定值时流体才开始流动，此时的剪应力称为该流体的屈服应力。

屈服应力还描述为：材料在单向拉伸（或压缩）过程中，由于加工硬化，塑性流动所需的应力值随变形量增大而增大。对应于变形过程某一瞬时进行塑性流动所需的真实应力叫做该瞬时的屈服应力，亦称流动应力。如果忽略材料的加工硬化，可以认为屈服应力为一常数，并近似等于屈服极限（σs）。实际上，屈服应力是一个由形变速度、形变温度、形变程度决定的函数，且这些参数彼此相互影响，并通常与材料特性相关。

屈服强度

屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，也就是抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服现象出现的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值作为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。

在金属的弹性变形达到极限后，其强度就会发生小范围的波动，这时也就是塑性变形开始了。这个点即是屈服点，这时所受的应力就叫做屈服应力或屈服强度。屈服点之前一般金属的变形量与拉力接近一次线性关系，屈服点之后就变为二次线性关系（抛物线），即拉力增加不大，但产生的变形量却相对较大。

大于此极限的外力作用，将会使零件失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。

屈服强度和屈服应力的区别和联系

屈服应力是在应力-应变曲线上屈服点处的应力。而屈服强度作为材料抗力的指标，即屈服极限，是材料屈服的临界应力值，称为屈服点或屈服强度、屈服极限。塑性材料的极限应力为屈服极限或叫屈服强度，脆性材料的极限应力为强度极限或抗拉强度。

屈服强度和屈服点相对应，屈服点是指金属发生塑性变形的那一点，所对应的强度成为屈服强度。许用应力指机械零件在使用时为了安全起见，用屈服应力除以一个安全系数。抗拉强度指材料抵抗外力的能力，一般拉伸实验时拉断时候的强度。

换算关系为：

许用应力=屈服强度/安全系数

拉压试验多用 屈服强度和抗拉强度

与温度有很大关系，一般温度升高，材料强度降低

抗拉强度：

当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达Z大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在Z薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的Z大应力值（b点对应值）称为强度极限或抗拉强度

为什么会出现屈服应力比弹性模量小

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“形变”），“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E=206GPa,Q235的屈服强度才为235Mpa，为何会这样弹性模量不是在弹性范围内应力应变的比么？那么在屈服点的应力应变比应该比弹性模量大。这是怎么回事呢

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。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。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。

注意，弹性模量，是在材料弹性变形范围内应用的，而屈服强度已经超越了弹性变形的“范围”了，因此，两者“数值”不能这样“比较”的。