在说“弹性设计”的时候，我们或许可以不去关注材料抗拉强度，也可以不在意材料断后延伸率，但是我们不得不提材料的屈服强度。
今天小编就来聊聊“屈服强度”。
不知道小伙伴们有没有额外关注过“屈服强度”也是分类的。
小编在这里啰嗦一句，“屈服强度”的类别指的是常见的——上屈服强度ReH、下屈服强度ReL、规定塑性延伸强度Rp0.2（应变0.2%时对应的强度）。
上屈服强度与下屈服强度
上屈服强度ReH、下屈服强度ReL处在同一种材料的应力-应变曲线中的不同位置。
图1 低碳钢应力-应变曲线
如图1所示某钢材应力-应变曲线，ReH、ReL分别代表材料屈服阶段的最大值和最小值。
图1中的浅蓝色曲线是截取的深蓝色曲线弹性阶段曲线的放大版（横向扩大100倍）。
Rpl=241MPa指的是弹性极限，在此之前，材料在外荷载作用下，表现为纯线性，卸除荷载之后，材料可以完全恢复原始状态，弹性极限对应的应变为0.0012；然后是ReH——上屈服强度262MPa，紧接着应力骤降至ReL——下屈服强度248MPa，此时对应的应变为0.03，是弹性极限的25倍；再然后材料历经应变硬化阶段直至达到抗拉极限Ru=434MPa；最后在颈缩过程中达到断裂，Rf——破环强度324MPa，此时对应的应变为0.38，是弹性极限的317倍！
对于不同的材料，有的要求取上屈服强度，有的要求取下屈服强度。例如，延性较弱的螺栓，发生破坏的时候比较突然，保守考虑一般取下屈服强度ReL，而延性较好的合金钢Q355B，破坏过程明显相对肉眼可见，一般要求上屈服强度ReH即可。
一般低合金钢的上屈服强度比下屈服强度高出10%左右，如表1所示某低合金钢实测ReH、ReL。
表1 某低碳钢机械性能实测值
规定塑性延伸强度
最后一个是规定塑性延伸强度Rp0.2。
这个参数是针对应力-应变曲线没那么标准，以至于难以找到屈服强度（无论是ReH还是ReL）的材料，典型如铝。
对于这类屈服点不甚显著的材料，行业一般采用“偏移法”选定材料屈服强度。
所谓“偏移法”是什么意思？
虽然这类材料的应力-应变曲线不像低碳钢那么典型，但是有一点是一致的——曲线前期都是线性的。业内正是利用这一点，将纯线性的前一段沿应变轴平移0.002（即0.2%），然后把平移之后的直线与原曲线的交点定为材料的屈服强度（如图2所示）。
图2 “偏移法”
值得说明的是，除了金属，检测塑料的屈服强度有时候也可以采用0.2%偏移法。而有的金属材料并不以0.2%对应的强度，而是以其他更大的应变（比方说0.4%）对应的强度作为屈服强度。
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作者 | 王华军
精选 | 艾若晨
