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2018年大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院916材料力学[专业硕士]考研强化五套模拟题

  摘要

一、解答题

1. 图所示为圆杆横截面上的扭矩,试画出截面上与T 对应的切应力分布图。

【答案】由圆轴扭转横截面上任意一点的切应力公式,

所示。

2. 已知图1所示,刚架弯曲刚度,扭转刚度,求C 截面内力。

,可知一点切应力的大小与这一点距圆心的距离成正比,故横截面任意一条半径上各点的切应力分别如图

图1

【答案】本题为面外反对称问题,对称截面C 的面外剪力变形协调条件为C 截面的面外位移和扭转角和扭矩不为零,面外弯矩为零。为零,即

取刚架的左半部分为研究对象,(图2(a )),各段的弯矩和扭矩方程为

图2

根据变形协调条件配置单位载荷系统如图2(b )和(c )所示,两图内力方程分别为

利用单位载荷法计算和,并代入变形协调条件(a )和(b ),得

联立求解方程(c )和(d ),得

3. 利用叠加法求图1所示梁C 截面的挠度。己知梁的抗弯刚度为EI 。

1

图2

【答案】将原荷载看成为图2(a )、(b )两种荷载的组合。

而图2(a )又可分解为图2(c )和(d )所示情形。

对于图2(c ),由于结构和载荷关于C 截面的对称性,可知其挠曲线完全对称。由此可得,C 点的转角: =0。对于图2(d ),由于荷载关于C 截面的反对称性,可知其挠曲线关于C 截面反

。 对称。由此可得,C 点的挠度:

而图2(b )又可分解为图2(e )和(f )所示情形。

对于图2(f ),由于荷载关于C 截面的反对称性,可知其挠曲线关于C 截面反对称。由此可得,C 点的挠度:

。对于图2(e ),由于结构和荷载关于C 截面的对称性,可知其挠曲线完全

=0。此时,如果将坐标原点平移到变形后的c 截面位置,则可认对称。由此可得C 点的转角:

原来C 截面的挠度为

并且

为其y 方向的位移为零。因此,可以将其看成 是一固定端,如图2(g )所示。