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2017年河南理工大学801材料力学(同等学力加试)考研复试核心题库

  摘要

一、计算题

1. 图所示一简单托架,其撑杆AB 为TC17圆截面杉木杆,直径d=200mm。A 、B 两处为球形铰: 材料的容许压应力

。试求托架的容许荷载[q]。

【答案】由平衡条件可得AB 杆的内力:

其柔度:

由可得稳定因数:

由稳定条件得到:

所以,托架的容许荷载

2. 试确定图1所示薄壁截面的弯曲中心A 的位置。

1

图2

【答案】如图2(a )所示,设上下翼缘的剪力分别为合力作用点在A 点,则:

设上下翼缘的法向内力分别为M 1、M 2,腹板的法向内力也很小,忽略不计,两翼缘的曲率半径相同,即

,则:

又同一截面上的弯矩和剪力存在一定关系,设:

代入式②可得:

,由于腹板的压力很小,忽略不计,

由此联立式①可得:

,故联立可得:

3. 直径d=2cm的实心圆轴,如图(a )所示。在轴的两端加外力偶矩的表面上某点A 处用应变仪测出与轴线成切变模量G 。

方向的应变

。在轴

,试求此圆轴材料的

【答案】(l )圆轴受扭转时,从轴表面上A 点处取出主单元体,如图(b )所示。在A 点处沿

方向测得的应变即是沿主应力应力是的计算式,有

为扭矩。

方向的主应变

, 而

。根据纯剪切应力状态的应力圆,知道三个主

是横截面上边缘处的最大切应力,按扭转切应力

(2)把三个主应力值代入以主应力形式表示的胡克定律,有

因为弹性模量E 、切变模量G 和泊松比v 之间有下列关系

将其切变模量表达式代入

的表达式,得切变模量