单选题
26. 下列关于悬臂梁端部位移影响因素的说法错误的是( )。
A
与材料的弹性模量成反比
B
与材料的截面的惯性矩成正比
C
与跨度的 4 次方成正比,且此因素影响最大
D
与线荷载成正比
答案解析
正确答案:B
解析:
**题目:**
26. 下列关于悬臂梁端部位移影响因素的说法错误的是( )。
A: 与材料的弹性模量成反比
B: 与材料的截面的惯性矩成正比
C: 与跨度的 4 次方成正比,且此因素影响最大
D: 与线荷载成正比
**答案:** B
**解析:**
1. **悬臂梁的基本概念:**
- 悬臂梁是固定在一端、另一端自由的梁。它会因为受力而发生变形,特别是在自由端的位移(挠度)。
2. **悬臂梁端部位移的计算公式:**
- 对于均匀线荷载 \( w \) 作用下的悬臂梁,端部位移 \( \delta \) 可以用以下公式计算:
\[
\delta = \frac{wL^4}{8EI}
\]
其中:
- \( w \) 是线荷载,
- \( L \) 是梁的跨度,
- \( E \) 是材料的弹性模量,
- \( I \) 是截面的惯性矩。
3. **逐项解析选项:**
- **A: 与材料的弹性模量成反比**
- 正确。根据公式,位移 \( \delta \) 与弹性模量 \( E \) 成反比。弹性模量越大,材料越硬,位移越小。
- **B: 与材料的截面的惯性矩成正比**
- 错误。实际上,位移 \( \delta \) 与截面的惯性矩 \( I \) 成反比。惯性矩越大,截面越强,位移越小。因此,这个选项的说法是错误的。
- **C: 与跨度的 4 次方成正比,且此因素影响最大**
- 正确。位移 \( \delta \) 与跨度的 4 次方 \( L^4 \) 成正比。跨度对位移的影响非常显著,跨度每增加一点,位移会增加很多。
- **D: 与线荷载成正比**
- 正确。位移 \( \delta \) 与线荷载 \( w \) 成正比。线荷载越大,产生的位移越大。
**生动的例子:**
想象一下你在家里用一个木板做一个简单的秋千。木板的一端固定在一个架子上,另一端悬空。现在,你在悬空的那一端加一个大沙袋,这样木板就会向下弯曲,悬空端会下沉得更多。这就是因为增加了线荷载(沙袋)的重量,导致木板端部的位移增大。
接下来,如果你把木板的长度(跨度)加倍,那么木板的下沉量会增加得更多。实际上,长度的增加对下沉的影响是非常大的——长度增加一点,下沉会增加很多。这正是因为位移与跨度的 4 次方成正比的原理。
最后,如果木板用的材料比较硬(弹性模量大)或者木板截面的厚度增加(惯性矩大),那么木板就不容易弯曲,悬空端的位移就会减少。
26. 下列关于悬臂梁端部位移影响因素的说法错误的是( )。
A: 与材料的弹性模量成反比
B: 与材料的截面的惯性矩成正比
C: 与跨度的 4 次方成正比,且此因素影响最大
D: 与线荷载成正比
**答案:** B
**解析:**
1. **悬臂梁的基本概念:**
- 悬臂梁是固定在一端、另一端自由的梁。它会因为受力而发生变形,特别是在自由端的位移(挠度)。
2. **悬臂梁端部位移的计算公式:**
- 对于均匀线荷载 \( w \) 作用下的悬臂梁,端部位移 \( \delta \) 可以用以下公式计算:
\[
\delta = \frac{wL^4}{8EI}
\]
其中:
- \( w \) 是线荷载,
- \( L \) 是梁的跨度,
- \( E \) 是材料的弹性模量,
- \( I \) 是截面的惯性矩。
3. **逐项解析选项:**
- **A: 与材料的弹性模量成反比**
- 正确。根据公式,位移 \( \delta \) 与弹性模量 \( E \) 成反比。弹性模量越大,材料越硬,位移越小。
- **B: 与材料的截面的惯性矩成正比**
- 错误。实际上,位移 \( \delta \) 与截面的惯性矩 \( I \) 成反比。惯性矩越大,截面越强,位移越小。因此,这个选项的说法是错误的。
- **C: 与跨度的 4 次方成正比,且此因素影响最大**
- 正确。位移 \( \delta \) 与跨度的 4 次方 \( L^4 \) 成正比。跨度对位移的影响非常显著,跨度每增加一点,位移会增加很多。
- **D: 与线荷载成正比**
- 正确。位移 \( \delta \) 与线荷载 \( w \) 成正比。线荷载越大,产生的位移越大。
**生动的例子:**
想象一下你在家里用一个木板做一个简单的秋千。木板的一端固定在一个架子上,另一端悬空。现在,你在悬空的那一端加一个大沙袋,这样木板就会向下弯曲,悬空端会下沉得更多。这就是因为增加了线荷载(沙袋)的重量,导致木板端部的位移增大。
接下来,如果你把木板的长度(跨度)加倍,那么木板的下沉量会增加得更多。实际上,长度的增加对下沉的影响是非常大的——长度增加一点,下沉会增加很多。这正是因为位移与跨度的 4 次方成正比的原理。
最后,如果木板用的材料比较硬(弹性模量大)或者木板截面的厚度增加(惯性矩大),那么木板就不容易弯曲,悬空端的位移就会减少。
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