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2018年湖南科技大学土木工程学院816材料力学B考研核心题库

  摘要

一、解答题

1. 如图(a )所示三角架,AB 杆材料的应力-应变关系为应力-应变关系为

,而杆的横截面面积均为A ,试求点A 的铅垂位移

,AC 杆材料的。

【答案】由图(b )所示可得节点A 平衡方程

解得

根据AB 杆与AC 杆材料各自的应力-应变关系,得各杆的线应变为

由此求得各杆的变形为

如图(c )所示,由各杆之间的变形几何关系,用图解法求点A 的铅垂位移:

2. 如图所示结构中,AB 为水平放置的刚性杆,1、2、3杆的材料相同,弹性模量E=210GPa。己知:

。试求C 点的水平位移和铅直位移。

【答案】由平衡条件可求得,

由胡克定律可以得到杆1,杆2,杆3的变形量分别为:

由变形的几何关系可见,AB 为刚性杆,可认为C 点的水平位移和铅直位移等于A 点的相应 位移,即

,方向如图所示。

3. 用矩形截面纯弯曲梁来测定材料的平面应变断裂韧性值时,所用梁的高度为b=90mm,施加在梁端的外 力偶矩(每单位厚度梁上的值)按如下的公式计算

值:

(单位厚度梁)

,裂纹深度为a=50mm。试

,其中

【答案】在外力偶矩作用下,梁横截面上的最大正应力:

由题已知公式计算因数:

故裂纹尖端的应力强度因子: