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。
图
【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 ,
右
, 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 )
图
【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 。
图
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