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2017年东北林业大学材料力学(同等学力加试)复试实战预测五套卷

  摘要

一、计算题

1. 如图所示,直梁ABC 在承受荷载前搁置在支座A 和C 上,梁与支座B 间有一间隙△。当加上均布荷载后,梁在中点处与支座B 接触,因而三个支座都产生约束力。为使这三个约束力相等,试求其△值。

【答案】直梁ABC 在承受载荷之后的受力简图如下图所示。

由题意可知,三个约束力相等:分析可知△即为直梁ABC 在由叠加原理可得在

单独作用下

,其中,查教材附录可得:

和均布载荷共同作用下引起的挠度。

在均布载荷单独作用下故

2. 悬臂梁受集中力F 作用如图所示。己知横截面的直径D=120mm,小孔直径d=30mm,材料的许用应力

。试求中性轴的位置,并按照强度条件求梁的许可荷载[F]。

图1

【答案】(l )确定中性轴位置 设中性轴与y 轴的夹角为其中,截面的几何性质:

故解得

,则

(2)确定许可载荷

如图2所示,在中性轴两侧做截面周边的切线,则固定端危险截面的最大拉应力和最大压应力分别发生在切点

处,二者大小相等。

,则由正应力强度条件:

根据图2中几何关系可知

代入数据解得:

故取许可载荷

图2

3. 如图所示一半径为R c =40mm的钢制曲杆,杆的横截面为圆形,其直径d=20mm。曲杆横截面 m-m 上的弯矩M=-60N▪m 。试按计算的精确公式和近似公式分别求出曲杆横截面m-m 上的最大弯曲正应力

,并与按直梁正应力公式计算的结果相比较。

【答案】(l )按的精确公式计算

由于横截面为圆形,则根据精确计算公式可得中性轴与形心轴之间的距离:

分析可知曲杆m-m 截面上的最大正应力发生在曲杆内侧,且为拉应力,则其中,

横截面对中性轴的静矩:

所以最大拉应力:

(2)按的近似公式计算

由近似计算公式得到中性轴与形心轴之间的距离:

则横截面对中性轴的静矩: