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2018年湖北工业大学土木工程与建筑学院920材料力学考研基础五套测试题

  摘要

一、解答题

1. 刚架受力如图1所示。绘刚架的内力图。

图1

【答案】根据平衡条件求出支座反力如图2所示。

将刚架分为AC 、CD 、DB 三段,利用截面法求出各段控制截面的内力值,利用微分关系确定曲线形状,分别作出三段的内力图。和

图分别如图2(a )、(b )、(c )所示。作N 图

图可以画在杆轴的任一侧,但要标明正负号。在AC 段内有均布载荷,Fs 图为斜直线,M 图

为抛物线; 因该段C 截面处FS 为零,故M 图在该处的斜率应为零。

将刚结点C 截出,根据已作好的内力图作出其受力图如图2(d )所示,校核其是否平衡。

图2

2. 图(a )所示为铰接正方形结构,各杆的横截面面积都等于应力

=35MPa,许用压应力

,材料均为铸铁,其许用拉

=150MPa,试求结构的许可载荷。

(a )

【答案】(l )求各杆轴力

由对称性知各斜杆的轴力均相同,为由节点B (图(b ))的平衡条件

。 ,得

由节点A (图(c ))的平衡条件

, 得

(2)求许可载荷 由斜杆的拉伸强度条件

所以

由铅垂杆的压缩强度条件

所以

综合以上拉伸、压缩强度条件得结构的许可载荷为

3. 讨论图圆轴扭转时的应力状态,并分析铸铁试件受扭时的破坏现象。

【答案】圆轴扭转时,在横截面的缘处切应力最大,其数值为如图(a )所示,取坐标xy 如图(b )所示,则

,在圆轴的表层,取单元体。由主应力公式得