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2017年西安电子科技大学9043基础综合知识三(材料力学、机械制造基础)之材料力学复试仿真模拟三套题

  摘要

一、计算题

1. 长为L ,抗弯刚度为EI 的简支梁AB ,C 为其中点,梁上载荷如图所示。 (1)做出梁的剪力图和弯矩图; (2)试求跨中截面的挠度f c ; (3)试求梁的端面的转角θA 。

【答案】(l )如图(a )所示求支反力,根据平衡方程可得

如图(a )所示,可写出弯矩方程 AC 段

CB 段

那么可以画出梁的剪力图和弯矩图,如图(b )所示。

(2)跨中截面的挠度f c 可用卡氏第二定理求得,即

(3)同理,可以用卡氏第二定理求得梁的端面的转角θA ,即

2. 一纯弯曲矩形截面梁,材料的屈服极限σs =235MPa。试分别画出:梁达到完全极限状态后,再卸载到零时残余应力分布图和距梁顶、底h/4处到达部分塑性时卸载到零时的残余应力分布图。 【答案】此题是关于残余应力的问题。如果将载荷解除,己经发生塑性变形的部分不能恢复其原 来尺寸,必将阻碍弹性部分的变形恢复,从而引起内部相互作用的应力,这种应力称为残余应力。梁达到完全极限状态时,极限弯矩为

,此时卸载,其最大应力

图1

叠加后其残余应力分布如图(a )所示。当距梁顶、底h/4达到部分塑性时,其弯矩为

此时卸载,其最大应力

叠加后其残余应力分布如图(b )所示。

3. 图1所示各结构材料均为线弹性,其弯曲刚度为EI ,拉杆的拉伸刚度为EA ,不计剪力的影响,试计算结构内的应变能。

图1

【答案】(l )建立如图2(a )所示的坐标系。由平衡条件求得支反力:

得梁BC 的弯矩方程: