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材料科学
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【多选题】关于线弹性材料的变形,说法不正确的是()A. 广义胡克定律可基于轴向拉伸的胡克定律和叠加原理推导得到B. 广义胡克定律只适用于线弹性主单元体的应力状态C. 体应变是任意单元体三个方向线应变的代数和D. 单元体的切应变与单元体的正应力和切应力都有关

【多选题】关于线弹性材料的变形,说法不正确的是()

A. 广义胡克定律可基于轴向拉伸的胡克定律和叠加原理推导得到

B. 广义胡克定律只适用于线弹性主单元体的应力状态

C. 体应变是任意单元体三个方向线应变的代数和

D. 单元体的切应变与单元体的正应力和切应力都有关

题目解答

答案

BD
B. 广义胡克定律只适用于线弹性主单元体的应力状态
D. 单元体的切应变与单元体的正应力和切应力都有关

解析

本题考查线弹性材料变形相关知识,解题思路是对每个选项所涉及的线弹性材料变形的概念和原理进行分析判断。

  • 选项A:
    • 广义胡克定律是描述复杂应力状态下线弹性材料应力与应变关系的定律。
    • 轴向拉伸的胡克定律描述了单向应力状态下应力与应变的关系,即$\sigma = E\varepsilon$,其中$\sigma$是正应力,$E$是弹性模量,$\varepsilon$是线应变。
    • 叠加原理是指在线弹性范围内,多个载荷共同作用时,某一物理量(如应力、应变)等于各个载荷单独作用时该物理量的代数和。
    • 通过将复杂应力状态分解为多个单向应力状态,再利用叠加原理,就可以从轴向拉伸的胡克定律推导出广义胡克定律。所以选项A说法正确。
  • 选项B:
    • 广义胡克定律适用于线弹性材料的任意应力状态,而不仅仅局限于主单元体的应力状态。
    • 主单元体是指切应力为零的单元体,广义胡克定律在非主单元体的应力状态下同样适用,只是表达式会更复杂一些。所以选项B说法不正确。
  • 选项C:
    • 体应变$\theta$的定义就是任意单元体三个方向线应变$\varepsilon_x$、$\varepsilon_y$、$\varepsilon_z$的代数和,即$\theta=\varepsilon_x + \varepsilon_y+\varepsilon_z$。所以选项C说法正确。
  • 选项D:
    • 对于线弹性材料,单元体的切应变只与切应力有关,而与正应力无关。
    • 其关系可以表示为$\gamma_{xy}=G\gamma_{xy}$,$\gamma_{yz}=G\gamma_{yz}$,$\gamma_{zx}=G\gamma_{zx}$,其中$\gamma$是切应变,$\tau$是切应力,$G$是切变模量。所以选项D说法不正确。

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