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2017年河海大学力学与材料学院813材料力学考研冲刺密押题

  摘要

一、计算题

1. 图(a )所示,实心圆钢杆AB 和AC 在A 点以铰相连接,在A 点作用有铅垂向下的力F=35kN。己知杆AB 和AC 的直径分别为d l =12mm和d 2=15mm,钢的弹性模量E=210GPa。试求A 点在铅垂方向的位移。

【答案】解法一 应用卡氏定理:

取铰接点A 为研究对象,作受力图,如图(b )所示。应用静力学平衡条件,有

杆系的应变能为

应用卡氏定理,力F 的作用点A 的铅垂方向位移,则

解法二 单位荷载法

(l )计算荷载F 产生的轴力。步骤同解法一,所示。则由静力学平衡条件得杆AB ,AC 的轴力为

点A 的铅垂位移为

解法三 应用功能转换原理

计算杆AB ,AC 的轴力,其步骤与解法一相同,用下,点A 的铅垂方向的位移为△,则外力F 作功为

二杆的应变能之和即杆系的应变能

由功能换原理

,有

2. 正方形截面的开口圆坏,尺寸如图所示,往开口处作用一对垂直圆环平面的力P ,

, 试按第三强度理论求许可载荷[P]。

。设在外力F 作。

(2)计算单位荷载产生的轴力。取铰接点A 为研究对象,在点A 作用以单位荷载l ,如图(c )

【答案】截面为正方形,查表得a=0.208。 (l )危险截面可能发生在截面A 或B 截面A :

截面B :

由第三强度理论,比较B 和A 截面

所以,A 截面更危险。

由第三强度理论

3. 如果杆分别由下列材料制成: (l )比例极限,弹性模量

的钢;

(2),含镍3.5%的镍钢;

(3)

的松木。

试求可用欧拉公式计算临界力的压杆的最小柔度。 【答案】(l )采用欧拉公式计算,该钢杆的最小柔度:

(2)采用欧拉公式计算,该镍钢杆的最小柔度:

(3)采用欧拉公式计算,该松木杆的最小柔度:

4. 试求图所示悬臂梁B 点的挠度y B 。