题目
59.已知拉杆横截面积 =100(mm)^2, 弹性模量 =200GPa, 横向变形-|||-系数 mu =0.3, 轴向拉力 =20kN, 拉杆的横向应变ε是 () 。-|||-__ __ __ __ __-|||-F F-|||-题59图-|||-A. varepsilon '=0.3times (10)^-3-|||-B. varepsilon '=-0.3times (10)^-3-|||-C. varepsilon '=(10)^-3-|||-D. varepsilon '=-(10)^-3

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查胡克定律的应用及泊松比的概念,涉及轴向拉伸时横向应变的计算。
解题核心思路:
- 确定纵向应变:通过轴向拉力计算应力,结合弹性模量求出纵向应变。
- 利用泊松比关系:横向应变与纵向应变的绝对值之比为泊松比,且符号相反。
破题关键点:
- 单位统一:需将横截面积、弹性模量等参数的单位转换为国际单位制。
- 符号处理:拉伸时纵向应变为正,横向应变为负。
步骤1:计算应力σ
根据公式 $\sigma = \frac{F}{A}$:
$\sigma = \frac{20 \times 10^3 \, \text{N}}{100 \times 10^{-6} \, \text{m}^2} = 200 \times 10^6 \, \text{Pa} = 200 \, \text{MPa}$
步骤2:计算纵向应变ε
根据胡克定律 $\varepsilon = \frac{\sigma}{E}$:
$\varepsilon = \frac{200 \times 10^6}{200 \times 10^9} = 1 \times 10^{-3}$
步骤3:计算横向应变ε'
根据泊松比关系 $\varepsilon' = -\mu \varepsilon$:
$\varepsilon' = -0.3 \times 1 \times 10^{-3} = -0.3 \times 10^{-3}$