平面应力问题中(Z轴与该平面垂直),所有非零应力分量均位于A. XY平面内B. XZ平面内C. YZ平面内D. XYZ空间内

考查要点：本题主要考查对平面应力问题基本概念的理解，特别是应力分量在空间中的分布规律。

解题核心思路：
在平面应力问题中，假设物体在一个平面（如XY平面）内受力，且沿该平面的法线方向（Z方向）的应力分量为零。因此，所有非零的应力分量必然集中在受力平面内。

破题关键点：

• 平面应力的定义：仅存在XY平面内的应力分量（如$\sigma_x$、$\sigma_y$、$\tau_{xy}$等），而Z方向的应力（如$\sigma_z$、$\tau_{xz}$、$\tau_{yz}$）为零。
• Z轴与平面垂直：题目中明确Z轴垂直于受力平面，因此受力平面为XY平面。

在平面应力问题中，假设物体的变形仅发生在某一特定平面（如XY平面）内，且沿该平面法线方向（Z方向）的应力分量可以忽略不计。具体分析如下：

1. 应力分量的分类：
   应力张量包含6个独立分量：$\sigma_x$、$\sigma_y$、$\sigma_z$、$\tau_{xy}$、$\tau_{yz}$、$\tau_{xz}$。

   • 平面应力条件：$\sigma_z = 0$，$\tau_{xz} = 0$，$\tau_{yz} = 0$。
   • 非零分量：仅保留$\sigma_x$、$\sigma_y$、$\tau_{xy}$（或$\tau_{yx}$）。

2. 受力平面的确定：
   题目中Z轴垂直于受力平面，因此受力平面为XY平面。所有非零应力分量（如$\sigma_x$、$\sigma_y$、$\tau_{xy}$）均位于该平面内。

综上，所有非零应力分量位于XY平面内，对应选项A。