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对于平面应力状态,以下说法正确的是:()。

作者:电气工程师考试

对于平面应力状态,以下说法正确的是:()。

A 、主应力就是最大正应力

B 、主平面上无剪应力

C 、最大剪应力作用的平面上正应力必为零

D 、主应力必不为零

参考答案

【正确答案:B】

根据定义:剪应力等于零的平面为主平面,主平面上的正应力为主应力。可以证明,主应力为该点各平面中的最大或最小正应 力。主应力可以是零。

什么叫平面应力状态?什么叫平面应变应力状态?

在研究受力构件一点应力状态中,点在空间状态下可有3个方向(分别对应空间坐标系的x轴,y轴,z轴)应力分量,也可以说点在空间状态下可在3个平面上存在应力分量。如果点在空间中仅在2个方向存在应力分量,即所有应力分量均处于同一个平面内,则称这种状态为平面应力状态。

平面应变应力状态只在平面内有应变,与该面垂直方向的应变可忽略,例如水坝侧向水压问题。

平面应变是指所有的应变都在一个平面内,同样如果平面是OXY平面,则只有正应变εx,εy和剪应变γxy,而没有εz,γyz,γzx。

扩展资料:

在金属材料断裂韧度测试的试验中,对于张开型的裂纹扩展中,在拉伸或弯曲时,其裂纹尖端附近更是处于复杂的应力状态,最典型的是平面应变和平面应力两种应力状态。前者出现于厚板中,后者则在薄板中出现。

假设有一无限大板,其中2a长的张开型裂纹,在无限远处作用有均匀拉应力σ,应用弹性应力学可以分析裂纹尖端附近的应力场、位移场。如用极坐标表示,则各点(r,θ)的应力分量、位移分量可以近似表达如下:

应力分量σz=v(σx+σy)(平面应变)

σz=0(平面应力)

考虑一个弹性柱体,取z轴平行于母线,如果应变场满足条件:εx、εy、εxy仅仅是x、y的函数;εxz=εyz=εz=0,符合这一条件的力学问题称为平面应变问题。

应力状态

物体受力后,内部各个截面上将产生有规律分布的应力,物体所处的这种力学状态即为应力状态(state of stress)。为了分析物体受力后各点各方向的应力情况,我们先研究一点的应力状态。所谓一点的应力状态,就是物体受力后,通过该点的各个截面上的应力情况。前面已经讲过,一点的应力情况,可以用六个独立的应力分量σx、σy、σz,xy、yz、zx来表示,也可以用三个主应力σ1、σ2、σ3来表示。那么,如果这六个应力分量或三个主应力为已知的,通过该点任意方向截面上的应力是可求的,也就是说,这一点的应力状态完全确定。

一点的应力状态可以用三个主应力大小和方向表示,分别用σ1、σ2、σ3表示最大主应力(maximum principal stress)、中间主应力(intermediate principal stress)和最小主应力(minimum principal stress),σ1≥σ2≥σ3,主应力的方向也称主应力轴(principal axis of stress)的方向。

根据主应力存在的情况,可将应力状态分为三种基本类型单向应力状态、两向应力状态和三向应力状态,并设σ1>σ2>σ3。

◎单向应力状态(uniaxial stress state)就是两个主应力为零的应力状态。即σ2=σ3=0,只有σ1存在或应力分量σy=σz=yz=xz=0,只有σx和xy存在。

◎两向应力状态(biaxial stress state)又称平面应力状态,就是一个主应力为零的应力状态。即σ3=0,只有σ1和σ2存在或应力分量σz=xz=yz=0,只有σx、σy和xy存在。

◎三向应力状态(triaxial stress state)又称空间应力状态,就是三个主应力都不等于零的应力状态。即有主应力σ1、σ2、σ3存在,或应力分量有σx、σy、σz,xy、yz、zx存在。

若σ1=σ2=σ3,则称为均压,也叫静水压力状态(state of hydrostatic pressure),是一种特殊的应力状态。均压只引起物体体积改变,而不改变其形状。

应力差(stress difference)是最大和最小主应力之差即σ1-σ3。应力差可引起物体形态的改变。

很多实际问题中的空间应力状态,在一定条件下可以简化为平面应力状态,研究结果能满足其精度要求。单向应力状态又较简单,可视为平面应力状态的特例。所以下面着重分析平面应力状态。

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