题目
7.判断题满足强度条件的压杆不一定满足稳定性条件;满足稳定性条件的压杆也不一定满足强度条件。A. 对B. 错
7.判断题
满足强度条件的压杆不一定满足稳定性条件;满足稳定性条件的压杆也不一定满足强度条件。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查压杆的强度条件和稳定性条件的概念及两者之间的关系。解题思路是分别明确压杆强度条件和稳定性条件的含义,然后分析满足其中一个条件时,是否一定满足另一个条件。
1. 明确压杆强度条件和稳定性条件的含义
- 压杆的强度条件:是指压杆在承受轴向压力时,其横截面上的正应力不能超过材料的许用应力,即$\sigma=\frac{F}{A}\leq[\sigma]$,其中$\sigma$是压杆横截面上的正应力,$F$是作用在压杆上的轴向压力,$A$是压杆的横截面面积,$[\sigma]$是材料的许用应力。该条件主要关注压杆在受力时是否会发生强度破坏,也就是是否会因为应力过大而导致材料的塑性变形或断裂。
- 压杆的稳定性条件:是指压杆在轴向压力作用下,能够保持其原有直线平衡状态的能力。通常用临界应力$\sigma_{cr}$来衡量,要求压杆横截面上的实际应力$\sigma$小于等于临界应力$\sigma_{cr}$,即$\sigma\leq\sigma_{cr}$。临界应力与压杆的长度、截面形状和尺寸、材料的弹性模量等因素有关。该条件主要关注压杆是否会在压力作用下突然发生弯曲而丧失稳定。
2. 分析满足强度条件的压杆是否一定满足稳定性条件
当压杆满足强度条件$\sigma=\frac{F}{A}\leq[\sigma]$时,只能说明压杆在当前压力作用下,横截面上的正应力没有超过材料的许用应力,不会发生强度破坏。但是,对于细长压杆,即使其横截面上的应力远小于材料的许用应力,也可能因为其长度过长、刚度不足等原因,在较小的压力作用下就会发生弯曲而丧失稳定。例如,一根细长的钢管,在承受较小的轴向压力时,可能不会发生强度破坏,但很容易发生弯曲失稳。所以,满足强度条件的压杆不一定满足稳定性条件。
3. 分析满足稳定性条件的压杆是否一定满足强度条件
当压杆满足稳定性条件$\sigma\leq\sigma_{cr}$时,只能说明压杆在当前压力作用下能够保持其原有直线平衡状态,不会发生失稳现象。但是,如果压杆所承受的轴向压力过大,使得横截面上的正应力超过了材料的许用应力,即使压杆没有失稳,也会发生强度破坏。例如,对于短粗的压杆,其临界应力较高,不容易失稳,但如果承受的压力过大,就会因为应力超过许用应力而发生强度破坏。所以,满足稳定性条件的压杆也不一定满足强度条件。