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2017年南京工业大学材料力学(土)(同等学力加试)复试实战预测五套卷

  摘要

一、计算题

1. 如图1所示,圆轴AB 两端固定,矩形截面梁CD 和AB 焊接。

,弹性模量E=210GPa,切变模量G=84GPa,

结构受集中载荷F=1kN。

(l )计矩形截面梁算轴AB 危险点的(2)计算截面D 的转角

和挠度

。 。

1

图2

【答案】(1)计算轴AB 危险点的曲静不定问题。

。轴AB 的载荷图如图(a )所示,问题可分解为扭转与弯

对于扭转静不定问题(图2(b )),利用对称性,可求得其扭矩图,如图2(c )所示。 对于弯曲静不定问题(图2(d )),取简支梁的相当系统,如图2(e ),变形协调条件即

解得

弯矩图如图2(f )所示。

+-+-由轴的扭矩图和弯矩图可知,截面B 、C 、C 和A 同样危险,危险点在截面顶部或底部。危险点

弯矩。扭矩,则

(2)采用逐段变形效应叠加法计算

刚化AB ,则CD 为悬臂梁,如图2(g )所示。

刚化CD ,如图2(h )所示。

问题转化为求圆轴AB 中点C 的挠度

和扭转角

,利用载荷叠加法计算。

,则

弯曲载荷系统如图(d )所示,其相当系统如图(e )所示,仅引起C 截面挠度

扭转载荷作用的系统如图2(b )所示,即

则端点D 的转角和挠度为

2. 一桁架受力如图1所示。各杆都由两个等边角钢组成。己知材料的许用应力[σ]=170MPa,试选择 杆AC 和CD 的角钢型号。

图1

【答案】(l )求支反力和各杆轴力分析析架受力,如图2(a )所示,根据结构对称性可知:

对节点A 进行受力分析,如图2(b )所示,由平衡方程:

解得:

对节点C 进行受力分析,如图2(c )所示,由平衡方程:

解得: