2016年宁夏大学物理电气信息学院材料力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、计算题
1. 如图1所示刚性梁受均布荷载作用,梁在A 端铰支,在B 点和C 点由两根钢杆BD 和CE 支承。己知钢杆BD 和CE
的横截面面积
,试校核钢杆的强度。
和
,
钢的许用应力
图1
【答案】从铰链B 点断开,对刚性杆进行受力分析,如图2所示,并作出杆在各力作用下的位移图。
图2
(l )根据静力平衡条件可得:
整理得(2)补充方程
根据位移图中几何关系易得变形协调关系:其中,由胡克定律可可得各杆伸长量:
代入式②可得补充方程:
(3)求解并校核强度 联立式①③可得,各杆轴力:CE 杆:BD 杆:
综上所述,两杆强度均满足要求。
2. 承受拉力F=80kN的螺栓连接如图所示。己知栓的许用切应
力
,钢板的许用挤压应
力
。试校核接头的强度。
,螺
,许用拉应
力
图
【答案】四个螺栓均匀承受横向力F ,则每个螺栓剪切面的剪力为为
,每个挤压面上的挤压力也
(l )校核螺栓的剪切强度
(2)校核挤压强度 挤压面面积故挤压应力
(3)钢板抗拉强度校核
分析可知双孔截面为连接板的危险截面,其承受的轴力故该截面上的正应力:
综上所述,该接头满足强度要求,是安全的。
,横截面面积
3. 两根直径为d 、相距为a 的等截面圆杆,一端固定支承,另一端共同固定在刚性平板上,如图1所示。已知材料的弹性模量与切变模量之比E/G=2.5。当刚性平板承受扭转外力偶矩刚性平板绕中心转动了微小角度挠度为
,而转角为零。
。试求圆杆危险截面上的内力分量。
,
(提示:若以刚性平板为多余约束,则圆杆端截面B (或D )的变形几何相容条件为:相对扭转为
时,
图1
【答案】由于顶板上的外力偶矩作用在顶板平面内,因此杆对顶板的作用力必形成力偶。如图2所示,为刚性平板和杆CD 的受力图。
图2
(l )根据顶板受力图建立静力平衡方程,并根据对称性可得:
且有度
。
由于结构对称,载荷反对称,顶板在其所在平面内转过(2)分析杆CD 受力
由于D 点和B 点与顶板固结,故D 端和B 端段转角为零,根据叠加原理可得:
D 端相对于C 端(B 端相对于A 端)的扭转角:
D 端(B 端)的挠度:
角,即两圆杆在B 、D 处转过的微小角
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