题目
零件受对称循环应力时,对于脆性材料应取________作为材料的极限应力。A. 材料的强度极限B. 材料的屈服极限C. 材料的疲劳极限
零件受对称循环应力时,对于脆性材料应取________作为材料的极限应力。
A. 材料的强度极限
B. 材料的屈服极限
C. 材料的疲劳极限
题目解答
答案
C. 材料的疲劳极限
解析
考查要点:本题主要考查材料力学中不同载荷条件下脆性材料的极限应力选取原则,重点区分强度极限、屈服极限和疲劳极限的应用场景。
解题核心思路:
- 明确载荷类型:题目中“对称循环应力”属于周期性交变载荷,属于疲劳问题范畴。
- 理解材料特性:脆性材料在静载荷下易断裂,但疲劳破坏时需考虑多次循环后的累积损伤。
- 关键概念辨析:
- 强度极限:材料断裂时的应力,适用于静载荷一次性破坏。
- 屈服极限:材料发生塑性变形的临界应力,适用于塑性材料的非破坏性极限。
- 疲劳极限:材料在无限次循环载荷下不发生断裂的最大应力,适用于疲劳问题。
破题关键点:
- 疲劳破坏的本质是微观裂纹的形成与扩展,与静载荷破坏机制不同。
- 脆性材料在疲劳载荷下的失效应力远低于强度极限,必须采用疲劳极限作为设计依据。
对称循环应力的特点是应力在正负值之间周期性变化(如交变拉压),常见于机械零件的往复运动或振动工况。对于脆性材料,其力学性能特点如下:
- 无明显塑性变形:断裂前形变极小,难以通过塑性变形预警。
- 疲劳敏感性高:微小裂纹在循环载荷作用下迅速扩展,导致突然断裂。
选项分析:
- A. 强度极限:仅适用于静载荷下一次性断裂的判断,无法反映疲劳过程的累积损伤。
- B. 屈服极限:针对塑性材料的屈服现象,脆性材料无明显屈服阶段。
- C. 疲劳极限:直接关联循环载荷下的断裂寿命,是疲劳设计的核心依据。
结论:在对称循环应力作用下,脆性材料的失效由疲劳决定,因此应选取疲劳极限作为极限应力。