题目
微单元体的受力状态如图所示,已知上下两面的剪应力为τ则左右侧面上的剪应力为()A. τ/2B. τC. 2τD. 0
微单元体的受力状态如图所示,已知上下两面的剪应力为τ则左右侧面上的剪应力为()
A. τ/2
B. τ
C. 2τ
D. 0
题目解答
答案
B. τ
解析
考查要点:本题主要考查剪应力互等定理的应用,以及微单元体受力平衡的基本概念。
解题核心思路:
在微小正六面体单元体中,相邻两个面上的剪应力大小相等、方向互相垂直(即剪应力互等定理)。通过分析上下两面的剪应力方向,结合互等定理,可直接推导出左右侧面上的剪应力大小。
破题关键点:
- 明确剪应力的方向与符号规则;
- 应用剪应力互等定理(τ_xy = τ_yx);
- 验证单元体的静力平衡条件。
剪应力互等定理分析
假设上下两面的剪应力为τ,方向沿x轴方向(如图)。根据剪应力互等定理:
- 上下两面的剪应力τ_xy(沿x方向)与左右两面的剪应力τ_yx(沿y方向)大小相等,即 τ_xy = τ_yx = τ。
平衡条件验证
单元体在x、y方向的剪力总和为零:
- x方向:上下两面的剪力大小相等、方向相反,合力为零;
- y方向:左右两面的剪力大小相等、方向相反,合力为零。
因此,左右侧面上的剪应力大小为τ,方向与上下两面垂直。