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2017年西南交通大学土木工程学院923材料力学考研题库

  摘要

一、填空题

1. 受内压P 作用的封闭薄壁圆柱形筒,平均直径为D ,壁厚为t ,且筒壁材料处于二向应力状态,材料的许用应力为[σ]。若采用第三强度理论建立的强度条件_____。 【答案】

【解析】由薄壁圆筒的应力公式知应力分量为 轴向应力为所以主应力为:

采用第三强度理论建立的强度条件为

2. 当交变应力的_____不超过材料的持久极限时,试件可经历无限多次应力循环而不会发生疲劳破坏。

【答案】最大应力 3. 在组合变形情况下,直杆长为l 的横截面上同时存在轴力N (x ),、扭矩M n (x )和弯矩M (x )试写出组合 变形时计算整个杆件总变形能的积分表达式U=_____。 【答案】

4.

己知构件危险点的最大工作应力为件的工作安全因数为【答案】

_____。

材料和构件的持久极限分别为

,则构

周向应力为:

二、计算题

5. 一长度l=2m,型号为80x8的等边角钢悬臂梁,在其自由端截面B 承受通过弯曲中心的铅垂集中力F=1kN,如图(a )所示。设材料的弹性模量E=200GPa,试求: (l )自由端截面沿铅垂方向(y 轴)和水平方向(z 轴)的挠度。

(2)若为消除水平方向的挠度(只产生铅垂方向的位移),则力F 应倾斜的角度а值。

【答案】(l )挠度

。将力F 沿形心主惯性轴(

)方向分解

则形心主惯性轴方向的挠度为

(2)无水平挠度时的倾斜角а。设力F 与y 轴间的倾角为а(图(b )),则

于是,悬臂梁自由端截面B 的铅垂和水平挠度分别为

设力F 与y 轴间的倾角为α(图(b )),则

代入,即得

为使水平挠度为0,则有

α的负值表示与图(b )所示角α的转向相反,即力F 应指向右下方。

6. 试用叠加法作图1所示各梁的弯矩图。

图1

【答案】(l )分别作出梁在各荷载单独作用下的弯矩图,然后对各点进行叠加即可得到梁整体弯矩图,如图2 (a )所示。

图2(a )

(2)将己知荷载分解为如图所示荷载的叠加,分别绘制梁在相应荷载作用下的弯矩图,然后对各点弯矩值 进行叠加,即可得到梁在已知荷载作用下的弯矩图,如图2(b )所示。