题目
关于切应力互等定理适用的条件,以下说法中错误的是:()A. 与材料的力学性能无关。B. 只在纯切应力状态下成立。C. 与应力状态无关,在任何应力状态下成立。D. 当单元体上有正应力时也成立。
关于切应力互等定理适用的条件,以下说法中错误的是:()
A. 与材料的力学性能无关。
B. 只在纯切应力状态下成立。
C. 与应力状态无关,在任何应力状态下成立。
D. 当单元体上有正应力时也成立。
题目解答
答案
B. 只在纯切应力状态下成立。
解析
本题考查切应力互等定理的适用条件,需明确该定理的核心内容及适用范围。
切应力互等定理的定义
切应力互等定理表述为:在相互垂直的两个平面上,切应力必然成对存在,且数值相等,方向均垂直于两平面的交线,同时指向或背离该交线。
对各选项的分析
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选项A:与材料的力学性能无关
切应力互等定理是基于静力学平衡推导得出的,仅与单元体的受力平衡条件相关,不涉及材料的弹性、塑性等力学性能,因此正确。 -
选项B:只在纯切应力状态下成立
纯切应力状态(如圆轴扭转)是切应力互等定理的典型应用场景,但该定理的推导未限制应力状态——只要单元体存在相互垂直的平面,且满足平衡条件,定理均成立。例如,梁的弯曲中,截面上既有正应力也有切应力,单元体仍满足切应力互等,因此错误。 -
选项C:与应力状态无关,在任何应力状态下成立
定理的核心是静力学平衡,与单元体所处的应力状态(单向、双向、纯切等)无关,只要满足平面垂直和平衡条件,即可适用,因此正确。 -
选项D:当单元体上有正应力时也成立
正应力垂直于作用面,不影响切应力的平衡方程。例如,复杂应力状态下的单元体,即使存在正应力,相互垂直平面上的切应力仍满足互等关系,因此正确。