题目
圆截面梁弯曲,横截面直径减少为原来的一半,最大正应力变为原来的 __ 倍。

题目解答
答案
8
解析
步骤 1:确定梁的横截面面积变化
横截面直径减少为原来的一半,即直径变为原来的1/2,因此横截面面积变为原来的(1/2)^2 = 1/4。
步骤 2:确定最大正应力与横截面面积的关系
最大正应力与横截面面积成反比,即横截面面积减少为原来的1/4,最大正应力变为原来的4倍。
步骤 3:考虑梁的弯曲应力公式
梁的弯曲应力公式为σ = My/I,其中σ为正应力,M为弯矩,y为截面到中性轴的距离,I为截面对中性轴的惯性矩。当横截面直径减少为原来的一半时,惯性矩I变为原来的(1/2)^4 = 1/16,因此最大正应力变为原来的16倍。
横截面直径减少为原来的一半,即直径变为原来的1/2,因此横截面面积变为原来的(1/2)^2 = 1/4。
步骤 2:确定最大正应力与横截面面积的关系
最大正应力与横截面面积成反比,即横截面面积减少为原来的1/4,最大正应力变为原来的4倍。
步骤 3:考虑梁的弯曲应力公式
梁的弯曲应力公式为σ = My/I,其中σ为正应力,M为弯矩,y为截面到中性轴的距离,I为截面对中性轴的惯性矩。当横截面直径减少为原来的一半时,惯性矩I变为原来的(1/2)^4 = 1/16,因此最大正应力变为原来的16倍。