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材料科学
题目

【多选题】关于材料力学性能,下列说法正确的是:A. 低碳钢在拉伸和压缩时具有相同的弹性模量和屈服极限。B. , , , 分别代表弹性极限、比例极限、屈服极限和极限强度,低碳钢的许用应力等于屈服极限除以安全系数。C. 铸铁的抗压力学性能比抗拉力学性能好。D. 低碳钢受压缩载荷作用时,最终沿 45度截面剪断

【多选题】关于材料力学性能,下列说法正确的是:

A. 低碳钢在拉伸和压缩时具有相同的弹性模量和屈服极限。

B. , , , 分别代表弹性极限、比例极限、屈服极限和极限强度,低碳钢的许用应力等于屈服极限除以安全系数。

C. 铸铁的抗压力学性能比抗拉力学性能好。

D. 低碳钢受压缩载荷作用时,最终沿 45度截面剪断

题目解答

答案

ABC
A. 低碳钢在拉伸和压缩时具有相同的弹性模量和屈服极限。
B. , , , 分别代表弹性极限、比例极限、屈服极限和极限强度,低碳钢的许用应力等于屈服极限除以安全系数。
C. 铸铁的抗压力学性能比抗拉力学性能好。

解析

本题考查材料力学性能的基本概念,重点在于理解低碳钢和铸铁的力学特性差异以及许用应力的确定方法。解题核心在于:

  1. 弹性模量和屈服极限在拉伸与压缩时的异同;
  2. 铸铁抗压与抗拉性能的对比;
  3. 许用应力的计算依据(塑性材料与脆性材料的区别)。

选项A

弹性模量是材料的固有属性,与加载方向无关,因此低碳钢在拉伸和压缩时弹性模量相同。屈服极限在拉伸和压缩时可能略有差异,但工程中通常简化为相同值,故选项A正确。

选项B

符号对应关系:

  • $\sigma_e$:弹性极限(材料开始偏离胡克定律的应力)
  • $\sigma_p$:比例极限(应力与应力保持线性关系的最大值)
  • $\sigma_s$:屈服极限(材料发生塑性变形的临界应力)
  • $\sigma_b$:极限强度(材料断裂前的最大应力)

低碳钢为塑性材料,许用应力取屈服极限除以安全系数,故选项B正确。

选项C

铸铁为脆性材料,其抗压强度远高于抗拉强度(约4~5倍),因此抗压力学性能更好,选项C正确。

选项D

低碳钢压缩时会发生压缩屈服,破坏形式为横向断裂,而非沿45度截面剪断。沿45度剪断是铸铁拉伸时的破坏特征,故选项D错误。

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