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2018年南京工业大学交通运输工程学院831材料力学(土)考研核心题库

  摘要

一、计算题

1. 有一圆形截面梁,直径为d 。为增大其弯曲截面系数w x ,可将圆形截面切去高度为δ的一小部分,如图1所示。试求使弯曲截面系数w x 为最大的值。

图1

【答案】

图2

如图2所示,圆截面切去高度为δ的部分后,根据截面惯性矩的定义可得该截面的惯性矩:

其中,

,则:

截面的弯曲截面系数:

令解得

,得:,此时

即时,弯曲截面系数最大。 2. 图1所示结构,立柱CD 为外径D=100mm,内径d=80m的钢管,其材料为Q235钢,=200 Mpa ,

=240 Mpa,E=200 Gpa,稳定安全系数为n st =3。试求容许荷载[F]。

1

图2

【答案】根据平衡条件可得

两端铰支

可用欧拉公式

由稳定条件

3. 在直径d=100mm的轴上,装有转动惯量内的最大切应力。

的飞轮,轴以300r/min的匀角速度

旋转, 如图所示。现用制动器使飞轮在4秒内停止转动,不计轴的质量和轴承内的摩擦,试求轴

【答案】制动后,轴做匀加速转动,其角加速度此时作用在轴上的扭矩:

故可知轴内最大切应力为:

4. 等截面细长圆杆AB 长度t=3.4m,直径d=84mm,因其临界压力太小,使用时需在中间加一可动铰链支座C ,设x=2m,AB 杆可视为由AC 和CB 两根杆构成(图(b )),两杆总长度不变,已知材料弹性模量理位置。

求:(l )此时压杆的临界压力是未加可动铰链支座时临界压力的多少倍? (2)可动铰链C 的最合