题目
材料的三个弹性常数之间的关系成立的条件是()。A. 各向同性材料,应力不大于比例极限B. 各向同性材料,应力大小无限制C. 任意材料,应力不大于比例极限D. 任意材料,应力大小无限制
材料的三个弹性常数之间的关系成立的条件是()。
A. 各向同性材料,应力不大于比例极限
B. 各向同性材料,应力大小无限制
C. 任意材料,应力不大于比例极限
D. 任意材料,应力大小无限制
题目解答
答案
A. 各向同性材料,应力不大于比例极限
解析
本题考查材料弹性常数关系成立的条件相关知识点。解题思路是明确材料弹性常数之间关系的推导基础,然后分析不同材料特性和应力条件对该关系的影响。
材料的三个弹性常数(弹性模量 $E$、切变模量 $G$ 和泊松比 $\mu$)之间存在如下关系:$G=\frac{E}{2(1 + \mu)}$。
1. 材料特性的影响
- 各向同性材料是指材料在各个方向上具有相同的物理性质。在推导弹性常数之间的关系时,是基于材料的均匀性和各向同性假设进行的。对于各向异性材料,其在不同方向上的弹性性能不同,无法用统一的弹性常数关系来描述。所以,要使弹性常数之间的关系成立,材料必须是各向同性的。
2. 应力条件的影响
- 比例极限是材料应力 - 应变关系中应力与应变成正比的最大应力值。在应力不大于比例极限的范围内,材料的应力 - 应变关系遵循胡克定律,即应力与应变成线性关系。而弹性常数的定义和推导正是基于胡克定律。当应力超过比例极限时,材料进入塑性变形阶段,应力 - 应变关系不再是线性的,弹性常数的概念也就不再适用,弹性常数之间的关系也就不成立了。
综上,材料的三个弹性常数之间的关系成立的条件是各向同性材料,应力不大于比例极限。