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材料科学
题目

关于强度理论的表述,正确的是A. 最大拉应力理论、最大伸长线应变理论都是针对塑性屈服失效形式建立的B. 最大切应力理论、形状改变比能理论都是针对材料的脆性断裂问题C. 最大切应力理论、形状改变比能理论都是针对脆性材料的失效问题D. 相比形状改变比能理论,最大切应力理论更偏于安全

关于强度理论的表述,正确的是
  • A. 最大拉应力理论、最大伸长线应变理论都是针对塑性屈服失效形式建立的
  • B. 最大切应力理论、形状改变比能理论都是针对材料的脆性断裂问题
  • C. 最大切应力理论、形状改变比能理论都是针对脆性材料的失效问题
  • D. 相比形状改变比能理论,最大切应力理论更偏于安全

题目解答

答案

D

解析

强度理论是解释材料失效(如屈服或断裂)的理论,不同理论针对不同失效形式和材料类型:

  1. 第一强度理论(最大拉应力理论):适用于脆性材料的拉伸断裂,认为最大拉应力超过极限强度时失效。
  2. 第二强度理论(最大伸长线应变理论):适用于塑性材料的屈服,认为最大伸长线应变达到临界值时失效。
  3. 第三强度理论(最大切应力理论):适用于塑性材料的屈服,认为最大切应力超过临界值时失效。
  4. 第四强度理论(形状改变比能理论):同样适用于塑性材料的屈服,基于体积形状改变比能增量。

关键区别:脆性断裂(第一理论)与塑性屈服(其他理论)的适用场景不同;第三、第四理论的安全性比较需通过公式推导。

选项分析

选项A

“最大拉应力理论、最大伸长线应变理论都是针对塑性屈服失效形式建立的”

  • 错误。第一理论(最大拉应力)针对脆性断裂,第二理论(最大伸长线应变)针对塑性屈服。

选项B

“最大切应力理论、形状改变比能理论都是针对材料的脆性断裂问题”

  • 错误。第三、第四理论均针对塑性屈服,脆性断裂由第一理论解释。

选项C

“最大切应力理论、形状改变比能理论都是针对脆性材料的失效问题”

  • 错误。第三、第四理论适用于塑性材料的屈服失效。

选项D

“相比形状改变比能理论,最大切应力理论更偏于安全”

  • 正确。第三理论的强度条件为 $\tau_{\text{max}} = \frac{\sigma_s}{\sqrt{3}}$,第四理论为 $\tau_{\text{max}} = \frac{\sigma_s}{2}$。因 $\sqrt{3} \approx 1.732 > 2$,第三理论的许用应力更低,更保守,因此更安全。

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