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材料科学
题目

结构或节点的疲劳强度与( )关系不大。A. 钢材的种类B. 应力循环次数C. 节点的制作工艺和质量D. 应力集中系数

结构或节点的疲劳强度与( )关系不大。

A. 钢材的种类

B. 应力循环次数

C. 节点的制作工艺和质量

D. 应力集中系数

题目解答

答案

A. 钢材的种类

解析

本题考查结构或节点疲劳强度的影响因素相关知识点。解题思路是依次分析每个选项对结构或节点疲劳强度的影响程度,从而找出关系不大的因素。

  • 选项A:钢材的种类
    钢材的种类主要影响其基本的力学性能,如屈服强度、抗拉强度等。然而,在疲劳强度方面,不同种类钢材的疲劳性能差异相对较小。疲劳强度主要取决于结构在交变应力作用下的损伤累积情况,而不是钢材本身的种类。例如,不同种类的的钢材在相同的应力循环次数、应力集中系数和制作工艺质量下,其疲劳破坏的主要决定因素并非钢材种类。
  • 选项B:应力循环次数
    根据疲劳破坏的基本原理,结构或节点在交变应力作用下,随着应力循环次数的增加,材料内部的损伤会逐渐累积。当应力循环次数达到一定值时,结构就会发生疲劳破坏。疲劳强度通常是指在一定应力循环次数下结构不发生疲劳破坏的最大应力。因此,应力循环次数是影响疲劳强度的关键因素之一。例如,在相同的应力幅值下,应力循环次数越多,结构发生疲劳破坏的可能性就越大,疲劳强度也就越低。
  • 选项C:节点的制作工艺和质量
    节点的制作工艺和质量对疲劳强度有显著影响。如果制作工艺粗糙,可能会在节点处产生裂纹、缺陷等,这些缺陷会成为应力集中的源头,加速疲劳破坏的发生。例如,焊接节点如果存在焊接缺陷,如气孔、夹渣等,会在交变应力作用下,这些缺陷处的应力会集中,导致疲劳裂纹更容易萌生和扩展,从而降低节点的疲劳强度。
  • 选项D:应力集中系数
    应力集中系数反映了结构中应力集中的程度。在结构或节点中,由于几何形状的突变、孔洞、缺口等,会导致局部应力显著高于名义应力,这种现象称为应力集中。应力集中系数越大,局部应力就越高,疲劳部位就越容易萌生疲劳裂纹,从而降低结构或节点的疲劳强度。例如,在带孔的板件中,孔边的应力集中系数较大,其疲劳强度会明显低于无孔板件。

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