题目
【单选题】下列结论中正确的是A. 影响材料强度的是正应力和切应力的大小B. 影响材料强度的是内力的大小。C. 同一截面上的正应力必是均匀分布的。D. 同一截面上的剪应力必定是均匀分布的
【单选题】下列结论中正确的是
A. 影响材料强度的是正应力和切应力的大小
B. 影响材料强度的是内力的大小。
C. 同一截面上的正应力必是均匀分布的。
D. 同一截面上的剪应力必定是均匀分布的
题目解答
答案
A. 影响材料强度的是正应力和切应力的大小
解析
本题考查材料力学中关于材料强度影响因素以及应力分布的相关知识。解题思路是对每个选项所涉及的概念进行进行分析,判断其正确性。
- 选项A**:
- 材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。在材料力学中,正应力和切应力是衡量材料内部受力状态的重要物理量。
- 当材料所受的正应力和切应力达到一定程度时,材料就会发生破坏。例如,在拉伸或压缩杆件中,正应力过大可能导致材料发生断裂;在扭转杆件中,切应力过大可能使材料发生剪切破坏。所以影响材料强度的是正应力和切应力的大小,该选项正确。
- 选项B
- 内力是指由于外力作用而引起的构件内部各部分之间的相互作用力。内力本身并不能直接反映材料的受力状态对强度的影响。
- 例如,同样大小的内力作用在不同形状和尺寸的构件上,其截面上的应力分布是不同的,对材料的强度表现也不同。所以影响材料强度的不是内力的大小,而是由内力产生的应力,该选项错误。
- 选项C**
- 同一截面上的正应力分布情况取决于构件的受力形式和截面形状。
- 例如的例子,在偏心拉伸或压缩的情况下,截面上的正应力是不均匀分布的。根据偏心拉伸(压缩)正应力计算公式$\sigma=\frac{F_N}{A}\pm\frac{M_y z}{I_y}\pm\frac{M_z y}{I_z}$(其中$F_N$为轴力,$A$为截面面积,$M_y$、$M_z$为对$y$、$z$轴的弯矩,$z$、$y$为所求点到中性轴的距离,$I_y$、$I_z$为对$y$、$z$轴的惯性矩),正负号根据具体情况确定),可以看出正应力与轴力、弯矩等因素有关,不同位置的正应力不同。所以同一截面上的正应力不一定是均匀分布的,该选项错误。
- 选项D
- 同一截面上的剪应力分布也与构件的受力形式和截面形状有关。
- 例如,在矩形截面梁的弯曲切应力分布中,剪应力沿截面的中性轴处最大,向上下边缘逐渐减小,不是均匀分布的。其弯曲切应力计算公式为$\tau=\frac{FS_S^*}{bI_z}$(其中$F$为剪力,$S^*$为所求点以外部分截面对于中性轴的静矩,$b$为截面宽度,$I_z$为对中性轴的惯性矩),不同位置的$- 1)、\(S^*$不同,剪应力也不同。所以同一截面上的剪应力不一定是均匀分布的,该选项错误。