题目
铸铁试件拉伸断裂时,断口形式为:A. 截面形状不确定B. 45^circ 斜截面C. 横截面D. 纵向截面
铸铁试件拉伸断裂时,断口形式为:
A. 截面形状不确定
B. $45^\circ$ 斜截面
C. 横截面
D. 纵向截面
题目解答
答案
C. 横截面
解析
本题考查材料力学中铸铁试件拉伸断裂时断口形式的知识点。解题思路是根据铸铁材料的力学性能特点,分析其在拉伸过程中不同截面所承受的应力情况,从而确定断口形式。
铸铁是一种脆性材料,其抗拉强度远低于抗压强度。在拉伸过程中,试件主要承受轴向拉力。
- 对于横截面,其承受的是正应力 $\sigma=\frac{F}{A}$,其中 $F$ 是轴向拉力,$A$ 是横截面面积。由于铸铁的抗拉强度低,当正应力达到其抗拉强度时,横截面容易发生破坏。
- 对于 $45^{\circ}$ 斜截面,其承受的是剪应力 $\tau = \frac{\sigma}{2}\sin2\alpha$(其中 $\alpha$ 是斜截面与横截面的夹角),当 $\alpha = 45^{\circ}$ 时,$\tau=\frac{\sigma}{2}$。因为铸铁的抗剪强度相对较高,所以 $45^{\circ}$ 斜截面一般不会先于横截面破坏。
- 纵向截面在拉伸过程中主要承受拉应力,但由于铸铁的纵向抗拉能力也较差,不过相比之下,横截面承受的正应力是最大的,所以最先破坏的是横截面。
- 而截面形状不确定这种说法不符合铸铁拉伸断裂的实际情况。