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2017年西北农林科技大学水利与建筑工程学院802材料力学考研强化模拟题

  摘要

一、填空题

1. 若图(a )所示梁的中点C 挠度为v 2=_____。

,则图(b )梁的中点挠度为(己知El 为常数)

【答案】

,将图(b )变换为图(b-l )和图(b-2)的

【解析】图(a )所示简支梁中点C 的挠度位移仅有图(b-l )下的载荷产生,故:

两种情况叠加。图(b-2)中由结构对称,载荷反对称知其变形亦反对称,故中面位移为零,C 点

2. 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

可略去不计,可近似写为去了

,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

中略

,此式又由于略去了剪力F s 的影响,并在

项,故称为梁的挠曲线近似微分方程。

3. 如图所示单元体的三个主应力为:δ1=_____; δ2=_____; δ3=_____。

【答案】10MP ; 5MP ; -10MP 。

【解析】该单元体为三向应力状态,则有:

4. 悬臂梁的横截面为槽形,在自由端承受如图所示的垂直于梁轴线的集中力F (图中A 为弯曲中心,C 为截面形心)。它们的变形形式分别为_____。

【答案】(A )平面弯曲; (B )斜弯曲; (C )平面弯扭组合; (D )斜弯曲和扭转; (E )平面弯曲。【解析】

(A )、(E )两结构外力(作用线)过弯心,且与形心主惯性轴平行,故为平面弯曲。

(B )结构外力过弯心,但不与形心主惯轴平行,可分解为F y 、F x 两个分量,形成两个平面弯曲,为斜弯曲。

,T=Fa(作用于弯心的扭矩),故为平面弯(C )结构当F 从形心向弯心简化后,得F (过形心)曲和扭转组合。

(D )结构F 作用在形心,但不与形心主惯轴垂直,分解为F y 、F x ,F x 分量同E 为平面弯矩,F y 同C 为平 面弯曲与扭转组合,故为斜弯曲与扭转组合。

二、计算题

5.

由电阻应变计法测得钢梁表面上某点处v=0.33。求及的值。

【答案】钢梁表面的某点处于平面应力状态,

已知:E=210 GPa ,

,由广义胡克定律得:

联立以上两式得:

6.

一单元体应力状态如图所示。已知材料的状改变比能。

。试求:(l )单元体的主应

力及最大切应力; (2)单元体的主应变和体积应变; (3)单元体的弹性比能、体积改变比能和形

【答案】(l )在求一个三向应力状态的主应力时,若已知一个主应力,一般先由两对非主平面上的应力值求出另外两个主应力,然后代入数值写出三个主应力。 由单元体图可以看出z 截面的切应力为零,因而z 截面的正应力力。

由x ,y 截面上的应力求出另外两个主应力,其中

两个主应力分别为

,即是一个主应

所以三个主应力分别为

最大切应力为

(2)由广义胡克定律求得主应变