题目
剪切应力在疲劳裂纹()起重要作用。A. 第一阶段扩展B. 第二阶段的扩展C. 裂纹源的形成D. 脆断
剪切应力在疲劳裂纹()起重要作用。
A. 第一阶段扩展
B. 第二阶段的扩展
C. 裂纹源的形成
D. 脆断
题目解答
答案
A. 第一阶段扩展
解析
本题考查疲劳裂纹扩展过程中剪切应力的作用相关知识点。解题思路是需要了解疲劳裂纹扩展的不同阶段以及各阶段的主要影响因素,然后分析剪切应力在哪个阶段起重要作用。
疲劳裂纹的扩展一般分为三个阶段:
- 裂纹源的形成:通常是由于材料表面的应力集中、微观缺陷等因素,在循环载荷作用下,材料发生塑性变形,逐渐形成裂纹源。此阶段主要与材料的表面状态、应力集中程度等因素有关,剪切应力并非起主要作用。
- 第一阶段扩展:裂纹从裂纹源开始,在交变应力作用下,裂纹尖端的应力场会发生变化。当裂纹尖端的切应力达到材料的屈服强度时,裂纹会沿着与主应力成约45°方向扩展,这一阶段剪切应力起重要作用。因为在这个阶段,裂纹的扩展主要是由于裂纹尖端的切应力导致的塑性变形,使得裂纹不断向前推进。
- 第二阶段扩展:随着裂纹的不断扩展,裂纹尖端的应力场逐渐趋于稳定,此时正应力在裂纹扩展中起主要作用,裂纹扩展方向大致垂直于主应力方向。
- 脆断:当裂纹扩展到一定程度,剩余的截面无法承受载荷时,构件会发生突然的脆性断裂,这与材料的韧性、裂纹尺寸等因素有关,并非剪切应力起主要作用。