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2016年河海大学水利水电学院、港口学院、土木学院、能源学院、力学学院813材料力学复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、计算题

1. 弹簧扳手的主要尺寸及其受力如图1所示。材料的弹性模量E=210 GPa ,当扳手产生M 0=200N▪m 的力矩时,试按叠加原理求指针C 的读数值。

图1

【答案】为了便于计算C 截面位移,将弹簧扳手受力简化如图2所示。

图2

其中,

由叠加原理可得截面C 的挠度:

2. 已知某平面应力状态对于第一组载荷引起的应力如图(a )所示,对于第二组载荷引起的应力如图(b )所示,试求两组载荷共同作用下主应力值及主平面位置。

【答案】把图(b )所示的应力单元体图转换到xy 方向,然后叠加求出主应力和主方向。根据应,第二组载荷下的应力分量力的转换关系(两坐标轴关系见图(c ))

分别为

此时,将两组荷载引起的应力叠加(将图(a )和(b )叠加)得

由公式可求得其主应力为

按照关于主应力的记号规定:

主方向为

3. 如图(a )所示一端固定、一端铰支的圆截面AB ,直径d=100mm。已知杆的材料为Q235钢,稳定安全因数

试求:(l )许可载荷; (2)为提高承载能力,在AB 杆c 处增加中间球铰链支承,把AB 杆分成AC ,CB 两段,如图(b )所示。试问增加中间球铰链支承后,结构承载能力是原结构的多少倍

?

【答案】(1)

是大柔度杆。

(2)AC 段:

,是中柔度杆。

CB 段:

,是中柔度杆。

故结构承载能力是原结构的

倍。