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2017年浙江理工大学机械与自动控制学院993工程力学[专业学位]之材料力学考研冲刺密押题

  摘要

一、计算题

1. 受力物体内一点处的应力状态如图所示。试求单元体的体积改变能密度和形状改变能密度。

【答案】计算单元体的主应力

体积应变

体积改变能密度

形状改变能密度

2. 我国宋朝李诫所著《营造法式》中,规定木梁截面的高宽比h/b=3/2(如图所示),试从弯曲强度的观点,证明该规定近似于由直径为d 的圆木中锯出矩形截面梁的合理比值。

【答案】根据图示几何关系有

,将其代入矩形截面梁的抗弯截面系数

3. 试求图中所示各梁中指定截面上的剪力和弯矩。

,可得:

【答案】(l )①求支反力 根据该梁结构和荷载的对称性可知:

②1-1截面

取1-1截面左段分析,根据平衡条件可得该截面内力:

③2-2截面

取2-2截面左段分析,根据平衡条件可得该截面内力:

(2)①求支反力 根据平衡方程

解得:②1-l 截面

取该截面右段分析,根据平衡条件可得该截面内力:

③2-2截面

取2-2截面左段分析,根据平衡条件可得该截面内力:

4. 图1所示为一直径为D 的圆周,受扭矩M n 及轴向拉力P 的作用,欲用电测法确定M n 及P 之值,试 问最少要贴几片电阻片且如何布置贴片位置? 请写出扭矩M n 及轴向拉力P 与测得应变值的关系式。材料的机械性能E 、G 、μ及圆轴几何尺寸均为已知。

图1 图2

【答案】如图2所示,分别测得α=0°时的应变εx 和α=45°时的应变ε45°即可。 (l )轴向拉力P :

(2)由任意角的应变公式:

可知:

可得:又泊松比则有:由剪切胡克定律

,可得:

可得扭转M n :