题目
【判断题】一钢杆和一铝杆若在相同下产生相同的应变,则二杆横截面上的正应力是相等的. ()
【判断题】一钢杆和一铝杆若在相同下产生相同的应变,则二杆横截面上的正应力是相等的. ()
题目解答
答案
错误
解析
考查要点:本题主要考查材料力学中的胡克定律及弹性模量对材料性能的影响。
解题核心思路:
根据胡克定律,正应力与应变的关系为 $\sigma = E \cdot \varepsilon$,其中 $E$ 是弹性模量。钢和铝的弹性模量不同,因此在相同应变 $\varepsilon$ 下,两者的正应力 $\sigma$ 必然不同。
破题关键点:
- 明确弹性模量 $E$ 是材料固有属性,钢的 $E$ 远大于铝的 $E$。
- 应力与弹性模量成正比,应变相同则应力必然不同。
根据胡克定律,正应力 $\sigma$ 与应变 $\varepsilon$ 的关系为:
$\sigma = E \cdot \varepsilon$
其中,$E$ 是材料的弹性模量。
钢和铝的弹性模量差异:
- 钢的弹性模量 $E_{\text{钢}} \approx 200 \, \text{GPa}$
- 铝的弹性模量 $E_{\text{铝}} \approx 70 \, \text{GPa}$
若两杆的应变 $\varepsilon$ 相同,则:
- 钢杆的正应力 $\sigma_{\text{钢}} = E_{\text{钢}} \cdot \varepsilon$
- 铝杆的正应力 $\sigma_{\text{铝}} = E_{\text{铝}} \cdot \varepsilon$
由于 $E_{\text{钢}} > E_{\text{铝}}$,可得 $\sigma_{\text{钢}} > \sigma_{\text{铝}}$,即两者的正应力不相等。因此,题目中的说法是错误的。