题目
在圆轴扭转中,以下描述正确的是:A. 在横截面上的每一点剪应力都相等B. 从轴心到外边界剪应力逐渐减小C. 从轴心到外边界剪应力逐渐增大D. 剪应力在横截面上的分布是随机的
在圆轴扭转中,以下描述正确的是:
A. 在横截面上的每一点剪应力都相等
B. 从轴心到外边界剪应力逐渐减小
C. 从轴心到外边界剪应力逐渐增大
D. 剪应力在横截面上的分布是随机的
题目解答
答案
C. 从轴心到外边界剪应力逐渐增大
解析
本题考查圆轴扭转时横截面上剪应力的分布规律。解题的关键在于掌握剪应力公式$\tau = \frac{T r}{I_p}$,其中$r$为点到轴心的距离,$I_p$为极惯性矩。根据公式可知,剪应力与$r$成正比,即从轴心到外边界,剪应力线性增大。需注意区分不同选项中描述的规律,避免混淆。
选项分析
选项A:横截面上每一点剪应力都相等
根据公式$\tau = \frac{T r}{I_p}$,剪应力$\tau$与$r$成正比,因此在横截面上,不同半径处的剪应力不同,轴心处$\tau=0$,外边界处$\tau$最大。选项A错误。
选项B:从轴心到外边界剪应力逐渐减小
公式表明$\tau$随$r$增大而增大,与选项B的描述相反,选项B错误。
选项C:从轴心到外边界剪应力逐渐增大
根据公式$\tau = \frac{T r}{I_p}$,当$r$从$0$增加到$R$(外边界半径)时,$\tau$从$0$线性增加到最大值$\frac{T R}{I_p}$。选项C正确。
选项D:剪应力在横截面上的分布是随机的
剪应力分布由公式严格确定,与$r$成正比,具有严格的规律性,而非随机。选项D错误。