2017年中南林业科技大学材料科学与工程学院341农业知识综合三之材料力学考研强化模拟题
● 摘要
一、计算题
1． 己知图1所示杆BC 的横截面面积为A ，梁AD 的惯性矩重物P 自由下落冲击于梁上的点D ，求杆BC 的最大动应力。
，杆和梁的弹性模量均为E ，
图1
【答案】作P 静载作用下的弯矩图如图2所示
图2
D 点竖直向下单位力作用下的弯矩图如图3所示
图3
由图乘法得
动荷因数为
即最大动应力为
2． 在一铸铁构件的某一测点上（如图所示）利用间隔为的直角应变片花测得
，
，试确定此点的主应力大小及方向。材料
的
。
图
【答案】（l ）利用应变分析，直角应变片花时的主应变及主应变方向的表达式
得出
所以
（2）而由于主应力与主应变在方向及序号是完全一样的，而该测点（能贴上应变片的点，应位于
构件表面） 处于平面应力状态，
故应有一个主应力为
:
与
，所以，上述主应变计算结果应改
然后，
利用胡克定律的主应力在左边的形式，可得
且由应变片a 的方向逆时针转
，即可得到主应力
的方向。
的直角应变片花的结果:①可由
，直接得到正应力
通过
和
方法二:本题的求解，也可使用主应力方向未知情况下，间隔为应力在左边的胡克定律式
; ②应用切应力
的推导及结果，由式
与
方向的线应变，
得到
; ③用应力圆求得主应力及其方向。
3． 如图所示，压杆为圆截面杆，两端约束均可简化为（球）铰支座。己知杆长l=703mm，直径d=45mm; 材料为45号钢，σs =350MPa，σp =280MPa，E=210GPa; 中柔度杆临界应力公式为
:
，其中a=46lMPa，b =2.568MPa; 最大工作压力P max =41.6KN，规定的安全系数
[nst ]=10，试校核其稳定性。
图
【答案】横截面惯性半径