2017年华南农业大学工程学院341农业知识综合三[专业硕士]之材料力学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、计算题
1. 试用积分法求图1所示悬臂梁B 端的挠度
。
图1
【答案】建立如图2所示坐标系。
图2
(1)列各段弯矩方程且由此可得到梁的挠曲线近似微分方程:
(2)积分得:
(3)确定积分常数 该梁的位移边界条件:光滑连续条件:
代入各方程即可得到各积分常数:
(4)BC 段的挠曲线方程:则
。
2. 己知混凝土的密度p=2.25×l03kg/m3,许用压应力[σ]=2MPa。试按强度条件确定图中所示混凝土柱所需的横截面面积A 1和A 2。若混凝土的弹性模量E=20GPa,试求柱顶A 的位移。
图
【答案】(l )①AC 段:该段内的最大轴力产生在C 截面,最大值为
根据强度条件可得:
解得:
故取
根据强度条件可得:
解得:
故取
②BC 段:该段内的最大轴力产生在B 截面,最大值为
(2)①AC 段柱的变形量:
AC 段内距A 点x 处横截面的轴向压力:则
②BC 段内距A 点x 处横截面的轴向载荷压力为:
则
综上可得A 点的位移:
3. 如图(a )所示外伸梁ABC 在自由端C 受铅直载荷P 的作用,己知EI 为常数,试用能量原理求C 端的挠度。
【答案】设A 、B 处的支座反力分别为RA 、RB : 由由
,得,得
在外载作用下,梁ABC 各段的弯矩为 AB 段:BC 段:
则整个梁的应变能为
若P 力沿其作用方向的位移为y C ,则在变形过程中,P 所做的功为