2017年哈尔滨工程大学动力与能源工程学院805材料力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 已知图(a )所示刚架的弯曲刚度EI ,AB 段的长度和BC 段的长度1及CD 段的长度α。试求在 图示铅垂荷载F 作用下B 处的竖直位移△By 。
【答案】其相当系统如图(b )示,取C 处的约束反力作为多余约束力,与之对应的变形几何关系是
为
刚架各段的弯矩M (x )和CB 段:BA 段:所以
得
代入刚架各段的弯矩方程M (x )和CB 段:BA 段:
,得:
由卡氏第二定理计算点B 的位移得
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. 如图所示为等截面刚架,重物(重量为P )自高度h 处自由下落冲击到刚架的A 点处。己知P=300 N,h=50mm,E=200 GPa,不计刚架的质量,以及轴力、剪力对刚架变形的影响,试求截面A 的最大铅垂位移和刚架内的最大冲击弯曲正应力。
图
【答案】根据叠加法可得在P 静载作用下A 点的挠度:
则重物P 自由下落,冲击动荷因数为:
故在冲击载荷作用下,A 截面的最大铅垂位移:
刚架的最大弯矩发生在固定端C 截面处,最大静应力:
故刚架内最大冲击正应力:
4. 飞机起落架的折轴为管状截面,F2=4kN,内直径d=70 mm,外直径D=80mm。承受荷载Fl=IkN,如图1所示。若材料的许用应力
,试按第三强度理论,校核折轴的强度。
图1
【答案】如图2所示,为起落架的受力简图。分析可知折轴AB 为拉压弯扭组合变形,根部A 处为危险截面。
图2