2017年沈阳航空航天大学工程力学之材料力学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、计算题
1． 有一壁厚δ=25mm、内直径d=250mm的空心薄壁圆管，其长度l=1m，作用在轴两端面内的外力偶矩M e =180kN·m ，材料的切变模量G=80GPa。试确定管中的最大切应力，并求管内的应变能。
【答案】（l ）最大切应力
其中
，故
（2）管内应变能为
2． 折杆ABC 水平放置。A 端固定，
，B 处由铅垂杆BD 支承，B 、D 处皆为球形铰支
，在线弹
座。C 端受到大小均为P 的水平力与铅垂力作用。各杆材料的弹性模量均为E=100GPa，各杆的横截面均为圆形，其直径d =150mm，稳定性按欧拉公式计算，稳定安全系数性范围内，试求许用最大载荷[P]。
图
【答案】设BD 杆的内力为
，则由变形协调条件知折杆ABC 在B 点的铅直位移等于BD 杆
的压缩量。得到
解得
（l ）对折杆ABC 进行强度校核
，
弯矩危险截面在A 处，且该截面的内力分量分别为:轴力N=P（拉）
。 由此可得应力分量分别为:
由第三强度理论
得：
（2）对BD 杆进行稳定性校核。 该杆的柔度:
，
，
扭矩
由欧拉公式计算临界力为:由稳定条件
可得
综上，结构的许用最大载荷由折杆ABC 的强度决定，值为[P]=83.2N。
3． 一简支钢板梁受荷载如图（a ）所示，它的截面尺寸见图（b ）。已知钢材的容许应力
度校核。
，
，试校核梁内的正应力强度和切应力强度，并按第四强度理论对截面上的a 点作强
图
【答案】（1）校核梁内的正应力强度和切应力强度 作梁的剪力图和弯矩图，如图所示; 计算截面的几何性质
正应力强度校核
切应力强度校核
（2）a 点主应力强度校核