题目
切应力互等定理是由单元体的( )导出的。A. 静力平衡关系B. 几何关系C. 物理关系D. 强度条件
切应力互等定理是由单元体的( )导出的。
A. 静力平衡关系
B. 几何关系
C. 物理关系
D. 强度条件
题目解答
答案
A. 静力平衡关系
解析
本题考查切应力互等定理的推导依据,解题思路是明确切应力互等定理的推导过程,分析其是基于哪种关系得出的。
切应力互等定理的推导过程如下:
从受力物体内任一点处取出一个边长分别为 $dx$、$dy$、$dz$ 的微小正六面体,即单元体。设单元体左右侧面上作用有切应力 $\tau_{xy}$,根据切应力的定义,该切应力在 $z$ 轴方向上产生的力为 $\tau_{xy}dy dz$。
为了使单元体在 $z$ 轴方向上保持静力平衡,上下侧面上必然会产生相应的切应力 $\tau_{yx}$,且 $\tau_{yx}$ 在 $z$ 轴方向上产生的力与 $\tau_{xy}$ 在 $z$ 轴方向上产生的力大小相等、方向相反。
根据静力平衡条件 $\sum F_{z}=0$,可得:
$\tau_{xy}dy dz - \tau_{yx}dy dz = 0$
化简后得到:
$\tau_{xy}=\tau_{yx}$
这就是切应力互等定理,由此可见,切应力互等定理是由单元体的静力平衡关系导出的。