题目
有两根受同样的轴向拉力的杆件,其长度相同,抗拉刚度相同,但材料不同,则两杆内各点( )A. 应力不同,应变相同;B. 应力相同,应变不同;C. 应力相同,应变也相同;D. 应力、应变均不同
有两根受同样的轴向拉力的杆件,其长度相同,抗拉刚度相同,但材料不同,则两杆内各点( )
A. 应力不同,应变相同;
B. 应力相同,应变不同;
C. 应力相同,应变也相同;
D. 应力、应变均不同
题目解答
答案
A. 应力不同,应变相同;
解析
考查要点:本题主要考查轴向拉伸杆件的应力与应变计算,以及抗拉刚度对变形的影响。
解题核心思路:
- 抗拉刚度(EA)相同是关键条件,意味着两杆的弹性模量与横截面积的乘积相等。
- 应变由轴向变形量决定,变形量公式为 $\Delta L = \frac{FL}{EA}$。由于EA、F、L均相同,变形量相同,应变相同。
- 应力由 $\sigma = \frac{F}{A}$ 决定。虽然EA相同,但材料不同导致A不同(因 $A = \frac{EA}{E}$),因此应力不同。
破题关键点:
- 明确抗拉刚度相同意味着 $EA$ 相等,但 $E$ 和 $A$ 可能不同。
- 区分应变(与EA相关)和应力(与A相关)的计算公式。
应力分析
根据应力公式 $\sigma = \frac{F}{A}$:
- 两杆的横截面积 $A$ 不同(因 $A = \frac{EA}{E}$,材料不同导致 $E$ 不同)。
- 轴向拉力 $F$ 相同,因此 应力 $\sigma$ 不同。
应变分析
根据变形公式 $\Delta L = \frac{FL}{EA}$:
- $F$、$L$、$EA$ 均相同,因此 $\Delta L$ 相同。
- 应变 $\varepsilon = \frac{\Delta L}{L}$,故 应变 $\varepsilon$ 相同。