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2018年中北大学理学院832材料力学[专业硕士]考研核心题库

  摘要

一、填空题

1. 直径为d 的圆截面钢杆受轴向拉力作用发生弹性变形,己知其纵向线应变为c ,弹性模量为E ,泊松比为μ,则杆的轴力F=_____,直径减小Δd=_____。 【答案】

【解析】由胡克定律 可知,轴力

②在弹性变形阶段,横向应变可得

2. 当交变应力的_____不超过材料的持久极限时,试件可经历无限多次应力循环而不会发生疲劳破坏。

【答案】最大应力

3. 低碳钢在单向拉伸试验过程中,按其伸长量与载荷的关系,其工作状态大致可分为四个阶段即:弹性阶段、_____、_____、_____和_____。其中,“颈缩”现象出现在阶段。

【答案】屈服阶段; 强化阶段; 局部变形阶段; 局部变形。

4. 梁挠曲线近似微分方程为,其近似性是_____和_____。

【答案】梁的挠曲线为一平坦曲线; 略去剪力F s 的影响。

【解析】由

可略去不计,可近似写为

去了

,当假设梁的挠曲线为一平坦的曲线,故于l 相比十分微小而中略,此式又由于略去了剪力F s 的影响,并在项,故称为梁的挠曲线近似微分方程。

(己知El 为常数),则图(b )梁的中点挠度为5. 若图(a )所示梁的中点C 挠度为

v 2=_____。

【答案】

,将图(b )变换为图(b-l )和图(b-2)的【解析】图(a )所示简支梁中点C 的挠度

位移仅有图(b-l )下的载荷产生,故:

两种情况叠加。图(b-2)中由结构对称,载荷反对称知其变形亦反对称,故中面位移为零,C 点

二、计算题

6. 如图所示两端封闭的铸铁薄壁圆筒,其内直径D=100mm,壁厚

,且在两端受轴向压力F=100kN作用。材料的许用拉伸应力

p=0.25。试按第二强度理论校核其强度。

承受内压力,泊松比

【答案】铸铁圆筒内壁上任一点的应力为: 环向应力

径向应力

轴向应力

即主应力

按第二强度理论校才

若忽略,则

故该薄壁筒强度满足要求。

7. 图所示直径为d 的一框架结构置于水平平面内,试分析各杆危险截面上危险点处单元体的应力状态。

【答案】BcB '杆受力作用发生弯曲(见图),C 截面上顶点为单向压应力状态,下底点为单向拉应力状态; AB杆为弯扭组合变形(见图),A 截面上顶点和下底点分别为弯曲拉、压应力和扭转切应力作用的二向应力状态。

8. 如图1所示结构,己知杆AD 、CE 、BF 的横截面面积均为A ,杆材料的弹性模量为E ,许用应力为,梁AB 可视为刚体。试求结构的许可荷载[F]。

图1

【答案】对梁AB 进行受力分析,如图2所示,并作该梁在各力作用下的位移图。

图2

(l )根据静力平衡条件可得: