2017年浙江理工大学机械与自动控制学院993工程力学[专业学位]之材料力学考研题库
● 摘要
一、计算题
1． 一木梁因承载力不足，在梁的顶部和底部用钢板加固，如图1（a ）所示，钢板和木材的弹性模量和许用应力分别为E 1=210GPa，[σ]1=160MPa，E 2=10.5GPa，[σ]2=10Mpa。试求该梁所能承受的最大弯矩[M]。
图1
【答案】将截面折算成同一材料的相当截面，截面木材部分折算后的宽度为
，对中性轴z 的惯性矩为
其相当截面见图（b ）
由钢板的强度条件
得
由木材的强度条件
得
因此，梁能承受的最大弯矩由钢板的强度条件决定，值为47.95kN ·m 。
2． 图所示为飞机起落架折轴ABC ，该轴为空心圆管，外径D=80mm，内径d=70mm，材料许用应力
，外力
，试按第三强度理论对折轴进行强度校核。
图
【答案】这是一个弯扭组合变形。
（1）建立坐标Axyz ，危险截面在固定端A 。 外力F 1对z 轴的力矩为
将F l 分解，沿x 轴方向分量为
（2）外力F 2向x 轴平移，得到AB 轴所受的扭矩:
（3）合成弯矩为
（4）按第三强度理论校核
于是可得危险点的应力分量为:
（4）按第三强度理论校核得：
3．
由电阻应变计法测得钢梁表面上某点处v=0.33。求及的值。
【答案】钢梁表面的某点处于平面应力状态，
已知:E=210 GPa ，
，由广义胡克定律得:
联立以上两式得:
4． 如图（a ）所示的薄壁筒，
在它的两个端面内作用有扭转外力偶矩元体，并根据应力圆画出 该点的主单元体。
，并沿轴
线承受拉力 F=31.4kN，薄壁筒的内径d=50mm，壁厚t=2mm。试从薄筒上任意一点取出原始单
图
【答案】（l ）对于薄壁圆筒，当其仅受扭转时，切应力矩同一方向。而当其仅受拉伸时，其横截面上的正应力
在横截面上的分布是均匀的，且与扭也是均匀的，且与轴力同一方向。所
以，对于该薄壁圆筒，同时承受拉伸和扭转共同作用，其上任意一点取出的单元体都是一样的。 （2）在A 点取出的单元体，也代表任意一点的原始单元体，如图（b ）所示。
，则（3）根据单元体上的应力，作应力圆（该题求解应增加一个应力圆，而word 作图比较麻烦）可解。