2017年中南林业科技大学土木工程与力学学院836材料力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 千斤顶丝杠的根径E=200Gpa,
,最大升高长度
, 规定稳定安全因数
。试求:
,如图1所示。材料为Q235钢,
(1)若丝杠下端可简化为固定端时,丝杠的许可荷载; (2)若丝杠下端视为弹性约柬,且其转动刚度
, 丝杠的许可荷载。
,
(提示:丝杠下端为弹性约束时,由挠曲线的近似微分方程及其边界条件,可得由试算法,解得
,从而确定其临界压力。)
图1
【答案】(1)该丝杠视为一端固定,一端自由,其长度因数
,其柔度:
即丝杠为大柔度杆,故可用欧拉公式计算其临界载荷:
由稳定条件可得其许可载荷:(2)设下支座(B )的转动刚度弯矩方程
。
,且无侧向位移。如图2所示,建立坐标系,则
图2
由此可得挠曲线微分方程令
可确定积分常数:
整理后得到稳定方程
解得
故压杆的临界力:
根据稳定条件可得许可载荷
上式变形为:微分方程的通解为:其一阶导为:由边界条件:
2. 试作图1(a )斜梁、图1(b )折杆的剪力图、弯矩图和轴力图。
图1
【答案】(1)如图2(a )所示的受力分析图,根据由平衡条件可得到支反力:
在x 截面处的轴力方程、剪力方程和弯矩方程如下:
根据以上方程,作相应的内力图,如图2(a )所示。
图2(a )
(2)首先根据平衡条件求得支反力列出各段内力方程: ①AB 段:取距离A 端
处截面
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