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2018年沈阳农业大学工程学院811材料力学考研核心题库

  摘要

一、解答题

1. 矩形截面悬臂梁承受荷载如图1所示,己知均布荷载集度且h/b=5,材料的弹性模量E=210GPa,许用正应力定梁的截面尺寸。

,梁的长度l=2m,并

,梁的许可挠度

。试确

图1

【答案】(l )按梁弯曲正应力强度条件来确定。由梁的弯曲正应力强度条件有

代入数据得:

又有:

得:

取b=33mm,则h=165mm。

(2)按刚度条件进行设计。由梁的变形特点可知,梁的最大挠度发生在梁的自由端,即B 截面。将原荷载分解成图2(a )、(b )所示的两种荷载形式的组合,求得B 截面的挠度

图2

在图2(a )所示分布力作用下,B 点的挠度为:

在图2(b )所示分布力作用下,B 点的挠度为:

于是有:

由刚度条件得

所以

综上所述:为了保证强度和刚度条件,选择b=42mm,h=210mm。

2. 如图所示结构,2、3杆的材料相同,己知:1、其横截面积分别为

。试求各杆的应力。

【答案】首先确定力作用点A 的平衡位置的垂直线,可见,变形协调的几何关系为力与变形之间的物理关系为

根据几何条件可得:

把物理关系式代入几何关系式,得补充方程为

取结点A ,其力平衡方程:联立求解,得

可知各杆的应力为

,如图所示,过平衡点

再作各杆(或杆延长线)