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2017年北京科技大学冶金工程研究院813工程力学(包括材料力学、理论力学)考研题库

  摘要

一、解答题

1. 外伸梁及受载情况如图(a )所示,试作梁的剪力图和弯矩图。

【答案】(1)之反力(2)列内力方程

,将梁分成三个力区,根据某截面内力与这个截面左侧(或右侧)的根据载荷情况(包括支反力)

外载荷(集中力、集中力偶和分布力)之间的关系写出力方程为 CA 段:

AB 段:

BD 段:

,建立内

(3)绘内力图并求最大值。

,由内力方程可以作出剪力图和弯矩图,如图(b )(c )所示,。

2. 如图所示悬臂梁的抗弯刚度为EI ,压杆BC 的抗压刚度为EA ,若重量为P 的重物突然作用在悬臂梁的中点处,求BC 柱的最大压缩量。

图1 图2

【答案】本结构为一次超静定,选静定基本结构如图2所示,BC 杆内力为多余的约束力,变形条件为梁AB 在B 点的挠度等于压杆BC 的压缩量,即

把以上结果代入式①,得

B 点静位移为

对突加荷载,动荷系数

,因此BC 杆的最大压缩量

3. 一销钉连接如图1所示,己知外力F=18kN,被连接的构件A 和B 的厚度分别为d=8mm

销钉直径

销钉材料的许用切应力为

许用挤压应力为

。试校核销钉的强度。

图1

【答案】(l )销钉受力如图2所示

图2

(2)校核剪切强度 由截面法得两个面上的剪力剪切面积为

(3)挤压强度校核

,故应取长度为d 的中间段进行挤压强度校核。

故销钉是安全的。

4. 如图所示三根杆件的长度l 和拉压刚度EA 均相同,①杆的下端装有托盘,托盘与②杆和③杆的铰接点O 之间有一微小的距离内力。

,试求托盘中重量为P 的重物突然松手后,三根杆的

这两部分的挤压力相等,又因

【答案】设托盘与O 点接触后,O 点下降的高度为,根据能量守恒有