2017年南京航空航天大学民航学院816材料力学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、计算题
1. 如图所示结构中BC 为圆截面杆,其直径d=80mm; AC 为边长a=70 mm 的正方形截面杆。B 、C 为球铰。己知该结构的约束情况为A 端固定,两杆材料均为Q235钢,弹性模量E=210GPa,
可各自独立发生弯曲互不影响。若结构的稳定安全因数
,试求所能承受的许可压力。
图
【答案】对于Q235,其临界柔度(l )确定BC 杆的临界力 圆截面对中性轴的惯性半径BC 杆两端铰支,长度因数
其柔度
因此BC 为大柔度杆,可用欧拉公式计算其临界力:
(2)确定AC 杆的临界力
该杆正方形截面对中性轴的惯性半径:
AC 杆一端固定,一端铰支,
其柔度
因此AC 为大柔度杆,可用欧拉公式计算其临界力:
综上,该结构的许可压力
2. 矩形截面梁,b=80mm,h=120mm,
己知材料拉伸屈服极限
。试求初始屈服时的弯矩和压缩边开始屈服时的弯矩。
,
压缩屈服极限
图
【答案】初始屈服时,如图(a )所示
压缩边开始屈服时,如图(b )所示,
解得
3. 由直径为d 的圆杆制成平均半径为R 的开口圆环,在开口处承受一对垂直于圆环平面的集中力F 作用,如图所示。材料为线弹性,其弹性模量为E 、切变模量为G ,试用卡氏第二定理求开口圆环A 、B 两 点间相应于力F 的相对位移。
图
【答案】在题图中所示载荷作用下,开口圆环的内力方程: 弯矩方程:扭矩方程
:
由此可得该圆环的应变能:
由卡氏第二定理可得到AB 间相对位移: