题目
【判断题】”圆轴受扭时,横截面的最大剪应力发生在距截面形心最远处。”(1.0分)
【判断题】”圆轴受扭时,横截面的最大剪应力发生在距截面形心最远处。”(1.0分)
题目解答
答案
正确
解析
考查要点:本题主要考查圆轴扭转时横截面上剪应力的分布规律,以及最大剪应力的确定方法。
解题核心思路:
圆轴扭转时,横截面上各点的剪应力大小与该点到轴心的距离成正比。最大剪应力必然出现在截面上距离轴心最远的点,即外边缘处。题目中的“截面形心”对应轴心位置,因此“距形心最远处”即为外边缘。
破题关键点:
- 明确剪应力公式 $\tau = \frac{T\rho}{I_p}$ 中 $\rho$ 的物理意义(到轴心的距离)。
- 理解剪应力随 $\rho$ 增大而增大的线性关系。
- 结合几何形状,确定最大 $\rho$ 对应的位置。
圆轴受扭时,横截面上的剪应力分布规律可通过以下步骤分析:
剪应力公式推导
根据材料力学理论,横截面上某点的剪应力公式为:
$\tau = \frac{T\rho}{I_p}$
其中:
- $T$ 为扭矩,
- $\rho$ 为该点到轴心的距离,
- $I_p$ 为截面极惯性矩(与截面几何形状相关)。
最大剪应力的位置
由公式可知,剪应力 $\tau$ 与 $\rho$ 成正比。因此,当 $\rho$ 取最大值时,$\tau$ 也达到最大值。
对于实心圆轴或空心圆轴,最大 $\rho$ 对应截面上外边缘处的点,即距离轴心(截面形心)最远的位置。
结论验证
题目中描述“最大剪应力发生在距截面形心最远处”完全符合上述推导,因此判断为正确。