题目
等截面直梁在弯曲变形时,挠曲线的曲率最大发生在( )处。A. 挠度最大;B. 转角最大;C. 剪力最大;D. 弯矩最大。
等截面直梁在弯曲变形时,挠曲线的曲率最大发生在( )处。
A. 挠度最大;
B. 转角最大;
C. 剪力最大;
D. 弯矩最大。
题目解答
答案
D. 弯矩最大。
解析
本题考查等截面直梁弯曲变形时挠曲线曲率的影响因素,核心知识点是挠曲线的曲率与弯矩、截面惯性矩的关系。
关键公式推导
等截面直梁在纯弯曲或横力弯曲时,挠曲线的曲率公式为:
$\frac{1}{\rho} = \frac{M}{EI}$
其中:
- $\frac{1}{\rho}$ 为挠曲线的曲率(曲率与半径成反比,曲率越大半径越小);
- $M$ 为梁截面的弯矩;
- $E$ 为材料的弹性模量(常数);
- $I$ 为截面惯性矩(等截面梁中为常数)。
选项分析
- A. 挠度最大:挠度是截面的垂直位移,与曲率无直接对应关系(例如悬臂梁自由端挠度最大,但曲率不一定最大);
- B. 转角最大:转角是截面的旋转角度,反映斜率变化,与曲率无直接正比关系;
- C. 剪力最大:剪力主要影响梁的剪切变形,与弯曲曲率无关;
- D. 弯矩最大:由公式 $\frac{1}{\rho} \propto M$ 可知,弯矩 $M$ 最大时,曲率 $\frac{1}{\rho}$ 最大。