题目
假设某压杆由低碳钢Q235制成,在其他条件不变的情况下,若将其材料改为强度比低碳钢Q235好很多的高强度钢,一定有()。北京航空航天大学2015研A. 若该压杆为大柔度杆,其轴向受压时的临界应力会显著提高 B. 若该压杆为大柔度杆,其轴向受压时的临界应力不会显著提高 C. 若该压杆为中柔度杆,其轴向受压时的临界应力不会改变 D. 若该压杆为中柔度杆,其轴向受压时的临界应力会显著降低
假设某压杆由低碳钢Q235制成,在其他条件不变的情况下,若将其材料改为强度
比低碳钢Q235好很多的高强度钢,一定有()。北京航空航天大学2015研
A. 若该压杆为大柔度杆,其轴向受压时的临界应力会显著提高B. 若该压杆为大柔度杆,其轴向受压时的临界应力不会显著提高
C. 若该压杆为中柔度杆,其轴向受压时的临界应力不会改变
D. 若该压杆为中柔度杆,其轴向受压时的临界应力会显著降低
题目解答
答案

解析
步骤 1:理解压杆的临界应力
压杆的临界应力是指压杆在轴向受压时,开始丧失稳定性的应力。对于大柔度杆,临界应力主要由材料的弹性模量和杆件的几何尺寸决定,而与材料的强度关系不大。对于中柔度杆,临界应力不仅与材料的弹性模量和几何尺寸有关,还与材料的屈服强度有关。
步骤 2:分析大柔度杆的临界应力
对于大柔度杆,其临界应力主要由欧拉公式决定,即:
\[ \sigma_{cr} = \frac{\pi^2 E}{(\lambda l)^2} \]
其中,\(E\) 是材料的弹性模量,\(\lambda\) 是压杆的长度系数,\(l\) 是压杆的长度。因此,对于大柔度杆,临界应力主要取决于材料的弹性模量和杆件的几何尺寸,而与材料的强度关系不大。因此,即使将材料改为高强度钢,其临界应力也不会显著提高。
步骤 3:分析中柔度杆的临界应力
对于中柔度杆,其临界应力不仅与材料的弹性模量和几何尺寸有关,还与材料的屈服强度有关。因此,如果将材料改为高强度钢,其临界应力可能会有所提高,但不会显著提高,因为临界应力还受到其他因素的影响。
压杆的临界应力是指压杆在轴向受压时,开始丧失稳定性的应力。对于大柔度杆,临界应力主要由材料的弹性模量和杆件的几何尺寸决定,而与材料的强度关系不大。对于中柔度杆,临界应力不仅与材料的弹性模量和几何尺寸有关,还与材料的屈服强度有关。
步骤 2:分析大柔度杆的临界应力
对于大柔度杆,其临界应力主要由欧拉公式决定,即:
\[ \sigma_{cr} = \frac{\pi^2 E}{(\lambda l)^2} \]
其中,\(E\) 是材料的弹性模量,\(\lambda\) 是压杆的长度系数,\(l\) 是压杆的长度。因此,对于大柔度杆,临界应力主要取决于材料的弹性模量和杆件的几何尺寸,而与材料的强度关系不大。因此,即使将材料改为高强度钢,其临界应力也不会显著提高。
步骤 3:分析中柔度杆的临界应力
对于中柔度杆,其临界应力不仅与材料的弹性模量和几何尺寸有关,还与材料的屈服强度有关。因此,如果将材料改为高强度钢,其临界应力可能会有所提高,但不会显著提高,因为临界应力还受到其他因素的影响。