题目
三向应力状态中,若三个主应力相等,则三个主应变为:A. 等于零B. (1-2 ν )σ / EC. 3(1-2 ν )σ / ED. (1-2 ν )σ 2 / E
三向应力状态中,若三个主应力相等,则三个主应变为:
- A. 等于零
- B. (1-2 ν )σ / E
- C. 3(1-2 ν )σ / E
- D. (1-2 ν )σ 2 / E
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查广义虎克定律在三向等应力状态下的应用,以及主应变的计算。
解题核心思路:
当三个主应力相等时,材料处于三向等应力状态。此时,根据广义虎克定律,每个主应变的计算需考虑主应力的直接作用和泊松效应的影响。由于三个应力相等,代入公式后可简化得到各主应变的表达式。
破题关键点:
- 广义虎克定律的正确形式;
- 三向等应力条件下,泊松效应的叠加规律;
- 明确题目所求为单个主应变而非体积应变。
根据广义虎克定律,三向应力状态下主应变的表达式为:
$\begin{aligned}\epsilon_1 &= \frac{\sigma_1}{E} - \nu \left( \frac{\sigma_2 + \sigma_3}{E} \right), \\\epsilon_2 &= \frac{\sigma_2}{E} - \nu \left( \frac{\sigma_1 + \sigma_3}{E} \right), \\\epsilon_3 &= \frac{\sigma_3}{E} - \nu \left( \frac{\sigma_1 + \sigma_2}{E} \right).\end{aligned}$
当 $\sigma_1 = \sigma_2 = \sigma_3 = \sigma$ 时,代入公式:
$\epsilon_1 = \epsilon_2 = \epsilon_3 = \frac{\sigma}{E} - \nu \left( \frac{\sigma + \sigma}{E} \right) = \frac{\sigma (1 - 2\nu)}{E}.$
因此,三个主应变均相等,对应选项 B。