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2017年武汉轻工大学土木工程与建筑学院813材料力学考研仿真模拟题

  摘要

一、选择题

1. 如图1所示,矩形截面简支梁承受集中力偶M e ,当集中力偶M e 在CB 段任意移动,AC 段各个横截面上的( )。 A. 最大正应力变化,最大切应力不变 B. 最大正应力和最大切应力都变化 C. 最大正应力不变,最大切应力变化 D. 最大正应力和最大切应力都不变

图1 图2

【答案】A

【解析】设AB 梁长为1,Me 距B 支座为x ,作弯矩图如图2(a )所示。 在M e 作用下,弯矩突变值为最大切应力不变

整个梁上剪力大小相同,如图2(b )所示,故

当x 发生变化时,最大弯矩值也发生变化,由

知,最

大正应力也将发生变化。

2. 如图所示四种结构中,各杆的横截面面积、水平杆的长度、杆轴线的夹角及受力分别相同。合理形式为( )。 【答案】D

【解析】应使铸铁杆受压,钢杆受拉,且应使受压杆的轴力尽可能小、长度尽可能短,以保证压杆的稳定性。

3. 图中所示圆轴由钢杆和铝套筒结合为一个整体。当其承受扭转变形时,其横截面上的剪应力分布如图( ) 所示。

【答案】B

【解析】两种材料结合为一整体,则平面假设仍然成立,切应变呈线性分布,即在接合面处剪切应变连续。材料不同,则应力在接合面处不连续,根据剪切胡克定律τ=Gγ,且G 钢>G铝,可知在接合面处:τ钢>τ铝。 4. 如图1所示的静定梁,

若已知截面B 的挠度为f 0,则截面C 的挠度f c 和转角θc 分别为( )。

1 2 【答案】B

【解析】作变形后挠曲线如图2所示,由比例关系知

5. 在以下措施中,( )将会降低构件的持久极限。 A. 增加构件表面光洁度 B. 增加构件表面硬度 C. 加大构件的几何尺寸 D. 减缓构件的应力集中 【答案】C

,BCD 段转过的角度即为

二、填空题

6. 梁挠曲线近似微分方程为

,其近似性是_____和_____。

【答案】梁的挠曲线为一平坦曲线; 略去剪力F s 的影响。 【解析】由

,当假设梁的挠曲线为一平坦的曲线,故

于l 相比十分微小而

可略去不计,可近似写为,此式又由于略去了剪力F s 的影响,并在

中略

去了项,故称为梁的挠曲线近似微分方程。

7. 脉动循环交变应力的循环特征r=_____,静应力的循环特征r=_____。

【答案】r=0;r=l

8. 构件正常工作应满足_____、刚度和_____的要求,设计构件时,还必须尽可能地合理选用材料和_____,以节约资金或减轻构件自重。

【答案】强度; 稳定性; 降低材料的消耗量。 9. 直径为d 的圆截面钢杆受轴向拉力作用发生弹性变形,己知其纵向线应变为c ,弹性模量为E ,泊松比为μ,则杆的轴力F=_____,直径减小Δd=_____。 【答案】

【解析】由胡克定律②在弹性变形阶段,横向应变

可知,轴力可得

三、计算题

10.已知平面应力状态下某点处的两个截面上的应力如图(a )所示。试利用应力圆求该点处的主应力值和主平面方位,并求出两截面间的夹角α值。

,l-2截面应力A (114, -48)【答案】(l )l-l 截面应力B (38, 28)。 (2)过A 、B 两点作圆,且圆心在横轴上,即可做出唯一的一个应力圆。

,量取中间的夹角大小,

即为(3)从1-2截面(A 点)逆时针旋转到1-1截面(B 点)

210°,所以α=75°。