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2018年山东建筑大学工程力学研究所908材料力学之材料力学考研基础五套测试题

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一、计算题

1. 如图所示的钢架,EI 为常数,试求A 点的水平位移。

【答案】本题在A 点没有与所求位移相应的广义力,故应附加一个数值等于零的水平集中力F f 。 (l )支反力为

(2)弯矩方程及偏导数: AB 段:BC 段:

(3)将弯矩方程及偏导数代入卡氏定理表达式并积分,得

2. 如图所示,已知梁AB 和杆BC 材料相同,梁AB 截面的惯性矩,与杆BC 的横截面积A 有如下关系:

,材料的弹性模量E=200 GPa,比例极限σP =200 MPa,屈服极限σs =240 MPa,

中柔度临界应力直线公式系数a=304 MPa ,b=1.12,杆的直径d=40mm,l=1.2m,试求当杆BC 处于临界状态时载荷F 之值。

【答案】(1)求BC 杆的临界压力F cr 杆BC 的柔度:

因此为大柔度杆,适用于欧拉公式,可得: 临界载荷为(2)求载荷F 值

由力F 和F BC 引起的B 点挠度等于杆BC 的变形,即

代入变形协调方程可得:由题意可知:

解得,

3. 如图所示水平直角等截面折杆A 端固定,在CB 杆段受竖向均布载荷作用,已知杆的截面抗弯刚度为EI ,截面抗扭刚度为承受的载荷q 。

,材料的允许应力为

,试按照第三强度理论确定该杆所能

【答案】由题意可得,截面A 为危险截面 且

根据第三强度理论表达式

则该杆所称承受载荷

4. 用等角应变花测得受力构件表面上某点处三个方向的线应变(如图1所示)

,试求该点处沿x ,y 方向的应变分量,以及xy

平面内主应变的大小和方向。

【答案】根据任意角度的应变计算公式:

可得:

联立以上三式,解得该点的应变分量:

又由主应变计算公式可得主应变大小: