第二章如图234所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的关系式。
σ
σ
fy
fy
α
tgαEtgαE
α
α
0
ε
0
ε
图234图（a）理想弹性－塑性
解：
（1）弹性阶段：Eta

（b）理想弹性强化
非弹性阶段：fy（应力不随应变的增大而变化）
（2）弹性阶段：Eta

非弹性阶段：

fy
E

fyE
fy
ta


fyta


如图235所示的钢材在单向拉伸状态下的曲线，试验时分别在A、B、C卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变、卸载后残余应变c及可恢复的弹性应变y各是多少
fy235Nmm2c270Nmm2F0025E206105Nmm2E1000Nmm2
σ
σc
fy
A
ECB
E
0
εy
εF
ε
解：（1）A点：
图235理想化的图
卸载前应变：

fyE

235206105
000114
卸载后残余应变：c0
可恢复弹性应变：yc000114
（2）B点：
卸载前应变：F0025
f卸载后残余应变：c


fyE
002386
可恢复弹性应变：yc000114
（3）C点：
卸载前应变：
F
cfyE
00250035006
卸载后残余应变：c

cE
005869
可恢复弹性应变：yc000131
试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答：钢材曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力fy时，即材料处于弹性阶段时，反复应力
作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材曲线基本无变化；当fy时，即材料处于弹塑性阶段，反
复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材曲线也会更高而更短。钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。
试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力r