题目
【单选题】一等直杆的横截面形状为任意三角形,当轴力作用线通过该三角形的()时,其横截面上的正应力均匀分布。A. 垂心;B. 重心;C. 内切圆心;D. 外接圆心
【单选题】一等直杆的横截面形状为任意三角形,当轴力作用线通过该三角形的()时,其横截面上的正应力均匀分布。
A. 垂心;
B. 重心;
C. 内切圆心;
D. 外接圆心
题目解答
答案
B. 重心;
解析
本题考查轴向受力杆件横截面上正应力均匀分布的条件。核心思路在于理解轴力作用线必须通过截面的形心(即几何中心),才能保证正应力均匀分布。对于任意三角形截面,其形心对应重心(三条中线的交点)。若轴力偏离形心,截面将产生弯曲效应,导致应力分布不均匀。
关键知识点回顾
- 正应力公式:$\sigma = \frac{N}{A}$ 成立的前提是轴力 $N$ 的作用线通过截面的形心。
- 形心与几何中心:形心是截面对称的几何中心,三角形的形心即其重心。
- 非形心受力的影响:轴力不通过形心时,截面同时承受拉伸/压缩和弯曲,正应力分布复杂化。
选项分析
- 垂心(A):由高线交点定义,与几何中心无关,位置不固定。
- 重心(B):三角形三条中线的交点,即形心,符合正应力均匀分布的条件。
- 内切圆心(C):角平分线交点,与形心位置无关。
- 外接圆心(D):垂直平分线交点,同样不对应形心。
综上,轴力作用线需通过截面重心,才能保证正应力均匀分布。