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。
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 。
图
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。
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