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2017年河南理工大学能源科学与工程学院817材料力学考研冲刺密押题

  摘要

一、计算题

1. 如图所示,直梁ABC 在承受荷载前搁置在支座A 和C 上,梁与支座B 间有一间隙△。当加上均布荷载后,梁在中点处与支座B 接触,因而三个支座都产生约束力。为使这三个约束力相等,试求其△值。

【答案】直梁ABC 在承受载荷之后的受力简图如下图所示。

由题意可知,三个约束力相等:分析可知△即为直梁ABC 在由叠加原理可得在

单独作用下

,其中,查教材附录可得:

和均布载荷共同作用下引起的挠度。

在均布载荷单独作用下故

2. 钢制立柱上承受纵向载荷P ,如图所示。现在A 、B 、C 、D 处测得x

方向的线应变

。若已

知钢的模量E=ZooePa。 试求:(1)力P 的大小; (2)加力点在yOz 坐标中的坐标值。

【答案】由胡克定律可以知道A 、B 、C 三点沿x 方向的正应力

将偏心载荷P 向形心简化得到轴力P 、绕y 轴弯矩M y 和绕z 轴弯矩M z ,那么A 、B 、C 各点应力可以表示成

从中解出而

,于是得

即加力点yoz 坐标中的坐标值是(-25, -17)。

3. 当荷载F 直接作用在跨长为l=6m的筒支梁AB 之中点时,梁内最大正应力超过许可值30%。为了消除过载现象,配置了如图1所示的辅助梁CD ,试求辅助梁的最小跨长a 。

图1

【答案】当荷载直接作用在梁AB 的中点时,梁内的最大弯矩值发生在荷载作用点,梁中的最大弯曲正应力:

添加辅助梁后,梁的弯矩图如图4一45所示,最大弯矩值为

图2

根据梁的正应力强度条件,有:

联立式①、②得:

解得辅助梁的最小跨度

4. 某厂自制的简易起重机如图1所示,其压杆BD 为20号槽钢,材料为Q235钢。起重机的最大起重量是W=40kN。若规定的稳定安全因数为n st =5,试校核BD 杆的稳定性。

图1