题目
图5-21示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的剪切面积和挤压面积分别为( )。A. π(D 2 -d 2 )/4,πdhB. πdh,π(D 2 -d 2 )/4C. πd 2 /4,πD 2 /4D. πDh,πd 2 /4
图5-21示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的剪切面积和挤压面积分别为( )。
A. π(D 2 -d 2 )/4,πdh
B. πdh,π(D 2 -d 2 )/4
C. πd 2 /4,πD 2 /4
D. πDh,πd 2 /4
题目解答
答案
A. π(D 2 -d 2 )/4,πdh
解析
考查要点:本题主要考查剪切面积和挤压面积的计算,需明确两者在工程力学中的定义及应用场景。
解题核心思路:
- 剪切面积:指剪切力作用的实际面积,通常为两接触物体横截面的差值(环形面积)。
- 挤压面积:指接触面中发生挤压的区域面积,通常为接触面的投影面积(如周长与高度的乘积)。
破题关键点:
- 剪切发生在拉杆头与拉杆的接触环形区域,面积为大圆(拉杆头)与小圆(拉杆)面积之差。
- 挤压发生在拉杆与拉杆头的侧面接触面,面积为拉杆周长与高度的乘积。
剪切面积分析
拉杆头与拉杆的横截面分别为直径$D$和$d$的圆,剪切面为两者之间的环形区域。
计算公式:
$\text{剪切面积} = \frac{\pi D^2}{4} - \frac{\pi d^2}{4} = \frac{\pi (D^2 - d^2)}{4}$
挤压面积分析
挤压发生在拉杆与拉杆头的侧面接触面,接触面的周长为拉杆的周长$\pi d$,高度为$h$。
计算公式:
$\text{挤压面积} = \text{周长} \times \text{高度} = \pi d \cdot h = \pi d h$