题目
由于变应力作用下疲劳极限应力较小,选取安全系数时应比静应力时大得多。
由于变应力作用下疲劳极限应力较小,选取安全系数时应比静应力时大得多。
题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查对变应力作用下疲劳极限与安全系数关系的理解,以及安全系数选取原则的应用。
解题核心思路:
- 疲劳极限是材料在循环载荷下不发生断裂的最大应力,通常低于静应力下的屈服强度或抗拉强度。
- 安全系数的作用是将实际工作应力限制在极限应力以下,保障结构安全。
- 变应力作用下,由于疲劳极限较低,若仍采用静应力的安全系数,可能导致实际应力接近甚至超过疲劳极限,引发疲劳断裂。因此需增大安全系数以降低实际工作应力。
破题关键点:
- 明确疲劳极限与静应力极限的差异。
- 理解安全系数的选取需与极限应力相匹配。
变应力与静应力的对比:
- 静应力:材料在静载荷作用下,失效通常由屈服或断裂直接发生,极限应力较高(如屈服强度)。
- 变应力:材料在循环载荷作用下,即使应力低于静应力极限,也可能因疲劳而断裂,且疲劳极限显著低于静应力极限。
安全系数的作用:
安全系数 $n$ 的定义为:
$n = \frac{\text{极限应力}}{\text{实际工作应力}}$
若极限应力降低(如变应力下的疲劳极限),为保证实际工作应力足够低,需增大安全系数,使实际工作应力远低于疲劳极限,避免疲劳断裂风险。
结论:
题目中“变应力作用下安全系数应比静应力时大得多”的表述正确,符合工程设计原则。