2017年北京科技大学冶金工程研究院813工程力学(包括材料力学、理论力学)考研冲刺密押题
● 摘要
一、解答题
1. 如图所示两端固定的梁AB ,梁的弯曲刚度为EI 。试求当左端转动一微小角度
、
时的约束力
图
【答案】这是一个两次超静定问题,解除支座A 的约束,用约束力关系为
,
,即
代入几何关系,解得由平衡条件可求得
2. 弯曲刚度为EI 的等直梁,已知其挠曲线方程为
试求梁的最大弯矩和最大剪力,以及梁的支承和荷载情况。 【答案】(l )最大弯矩和最大剪力。 将挠曲线方程代入挠曲线近似微分方程,得
代替,变形协调的几何
由
,得
,代入弯矩方程得
,弯矩均为0,故最大弯矩发生在而在边界处(x=或x=l)
由
,得x=0,于是有
而
故最大剪力发生在x=1处,其值为(2)梁的支承及荷载。 由且由当
得
。可见,q (x )沿梁轴线为由0至
于是,可知梁两端均为铰链支承,得梁的支承及荷载情况如图所示。
呈线性变化。
处,其值为
图
3. 图所示桁架结构中由于加工误差使得BC 杆比设计尺寸短了,试求装配后各杆的应力。已知各杆的弹性模量E 、横截面面积A 均相同,并且
。
【答案】假设各杆受力分别为根据平衡条件
为一次超静定问题 位移补充条件为
根据图中构件几何关系可以知道杆AD 和杆
AE 与垂直方向的夹角为2α,杆BD 与杆BE 与垂直方向的夹角为α。
联立平衡关系和位移补充条件可以得出各杆的内力为
安装应力分别为