2017年江苏大学汽车与交通工程学院802材料力学考研强化模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 如图1所示,梁AB 下端固定,在C 点受沿水平运动速度为v 的小球冲击,小球重P 。己知梁的截面的惯性矩I 和抗弯截面系数W ,材料的弹性模量E ,求梁AB 内的最大动应力。 【答案】(l )计算最大静应力即位移 静载时梁内最大静应力及C 点位移为
(2)计算动荷系数k d
如图2所示,设冲击物质量为m ,水平速度为v ,再设以F=mg的水平静力作用于冲击点,该点水平静位移为△st 。由动荷系数K d 的定义
式中:Fd 为最大冲击载荷,△d 为冲击点最大水平动位移,g 为重力加速度。
图1 图2
由机械能守恒:
即
动荷系数为
(3)最大动应力分析 梁内最大动应力
2. 有一厚度为6mm 的钢板,在板平面内的两相互垂直方向受拉,拉应力分别为
钢材的弹性常数为E=210 GPa,v=0.25。试求钢板厚度的减小值。
【答案】钢板上任一点的应力为:
由广义胡克定律可知钢板沿厚度方向的应变:
故钢板厚度的减小值:
3. 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。
及
图
,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°。
4. 求图1所示圆弧形圆截面曲杆在荷载P 作用下的端部位移与转角。
图
1
图2
【答案】用卡尔定理将圆弧曲线坐标原点取在曲杆端点A ,求得任意角α圆弧截面上的内力[图(a )]。
求A 点沿轴向x 方向的位移。在A 端加x 方向虚设力P f [图(b )l ,则α圆弧截面上总内力为