题目
任意力作用于物体时,一点的应力和应变状态由()决定。 A. 三个应力和三个应变;B. 三个应力和六个应变;C. 六个应力和六个应变;D. 六个应力和三个应变。
任意力作用于物体时,一点的应力和应变状态由()决定。
- A. 三个应力和三个应变;
- B. 三个应力和六个应变;
- C. 六个应力和六个应变;
- D. 六个应力和三个应变。
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查对应力状态和应变状态基本概念的理解,以及在三维空间中应力分量和应变分量的数量关系。
解题核心思路:
- 应力分量:在三维空间中,一点的应力状态由六个独立分量描述,包括三个正应力(沿坐标轴方向)和三个剪应力(切面方向)。
- 应变分量:应变同样包含六个独立分量,包括三个正应变和三个剪应变。
- 关键结论:任意力作用下,一点的应力和应变状态需由六个应力分量和六个应变分量共同决定。
破题关键点:
- 明确三维空间中应力和应变的分量数量,避免混淆二维与三维情况。
在三维空间中,描述一点的应力状态需要考虑所有可能的受力方向:
- 正应力:沿$x$、$y$、$z$三个坐标轴方向的拉伸或压缩应力,共3个分量。
- 剪应力:作用在$x$-$y$、$y$-$z$、$z$-$x$三个切面的剪切应力,共3个分量。
因此,应力分量总数为6个。
同理,应变状态包含:
- 正应变:沿$x$、$y$、$z$方向的伸缩变形,共3个分量。
- 剪应变:由剪切引起的形状改变,对应三个剪应力方向,共3个分量。
因此,应变分量总数也为6个。
选项分析:
- A:仅包含3个应力和3个应变,未考虑剪应力和剪应变,错误。
- B:错误地将应变数量设为6个,但实际应变分量仍为6个,但选项中“三个应力”不完整,错误。
- C:正确对应6个应力和6个应变,符合三维情况。
- D:错误地将应变数量设为3个,忽略了剪应变,错误。