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
和
,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。
图
【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
将
、
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。
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