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2017年吉林大学南方研究院865材料力学(需携带计算器)[专业硕士]考研题库

  摘要

一、计算题

1. 钢制立柱上承受纵向载荷P ,如图所示。现在A 、B 、C 、D 处测得x

方向的线应变

。若已

知钢的模量E=ZooePa。 试求:(1)力P 的大小; (2)加力点在yOz 坐标中的坐标值。

【答案】由胡克定律可以知道A 、B 、C 三点沿x 方向的正应力

将偏心载荷P 向形心简化得到轴力P 、绕y 轴弯矩M y 和绕z 轴弯矩M z ,那么A 、B 、C 各点应力可以表示成

从中解出而

,于是得

即加力点yoz 坐标中的坐标值是(-25, -17)。

2. 框架结构放于两支座上,如图(a )所示。框架A 、B 两点为铰接,C 、D 两点为刚接。材料弹性 常数E 和框架面面积A 、惯性矩I 均为己知。若在CD 段加一垂直均布载荷q ,试求AB 杆内力及框架中点E 的 弯矩(刚架ABCD 的轴力、剪力忽略不计)。

图(a )

【答案】超静定结构ABCD 的基本系如图(b )所示。基本系各节段的弯矩分别为

其对作用力N 的偏导数为

图(b )

由卡氏定理得到的A 、B 两点的相对位移为

而杆AB 的伸长量为

(负号表示收缩)

根据变形协调条件,则

那么E 点的弯矩为