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2018年大连交通大学材料科学与工程学院801材料力学考研基础五套测试题

  摘要

一、计算题

1. 一厚度为δ、宽度为b 的薄直钢条AB ,钢条的长度为l ,A 端夹在半径为R 的刚性座上,如图1所示。设钢条的弹性模量为E ,密度为ρ,且壁厚δ<

图1

【答案】在线性小变胎的范围内,AC 段的曲率

,故AC 段的弯矩

图2

BC 段受力均匀,如图2所示,其荷载集度

,根据平衡方程

解得:

,可得:

2. 如图1所示,一平顶凉台,其长度l=6m,宽度a=4m,顶面荷载集度f=2000Pa,由间距s=lm的木次梁AB 支持。木梁的许用弯曲正应力[σ]=10 MPa,并己知(l )在次梁用料最经济的情况下,确定主梁位置的x 值; (2)选择矩形截面木次梁的尺寸。

【答案】(l )将该梁简化为外伸梁受力模型,其受力简图如图2(a )所示。根据平衡条件可得两支座的支反力:

如图2(a )所示,在截面咨处ξ的剪力:

,可得

,根据荷载集度、剪力、弯矩的微分关系可知,此时AB 段上弯

试求:

矩取得最大值,为:

作梁的弯矩图如图2(b )所示:

图2

为使材料最省,应满足将己知数据代入,解得:根据题意,取x=1.757m。 (2)荷载集度:

由(l )求得的结果可知,最大弯矩值为:

根据梁的正应力条件且

,可知:

取b=77mm,故h=2b=154mm。

3. 某桁架的受压弦杆长4m ,由缀板焊成一体,并符合钢结构设计规范中b 类截面中心受压杆的要求,截面形式如图所示,材料为Q235钢,能承受的许可压力。

。若按两端铰支考虑,试求杆所

【答案】查型钢表知,题中己知等边角钢截面的几何性质故计算压杆横截面对中性轴z 轴的惯性半径,且则压杆的柔度

查教材表9-3插值得稳定因数故可得压杆的许可压力:

,说明压杆易在xoy 平面内失稳。

4. 如图所示的钢架,EI 为常数,试求A 点的水平位移。

【答案】本题在A 点没有与所求位移相应的广义力,故应附加一个数值等于零的水平集中力F f 。 (l )支反力为