2016年上海大学力学所力学综合之材料力学复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1. A 3钢制成的矩形截面杆的受力及两端约束情形如图所示,其中(a )为正视图,(b )为 俯视图。在A 、B
两处用螺栓夹紧。已知E=210GPa,求此杆的临界载荷。
,材料的弹性模量
图
【答案】压杆AB 在正视图x-z 平面内失稳时,A 、B 两处可以自由转动,相当于铰链约束。在俯视图x-y 平面内失稳时,A 、B 两处不能自由转动,可简化为固定端约束。 在x-z 平面内:
A 3
钢的
属于弹性稳定问题,运用欧拉公式:
在x-y 平面内:
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A 3
钢的
。由表查得:
属于弹塑性(非弹性)稳定问题,
则运用直线型经验公式
则
综上可知此杆的临界载荷为373kN 。
2. 下端固定、上端铰支、长l=4m的压杆,由两根10号槽钢焊接而成,如图所示,并符合钢结构设计规范中的b 类截面中心受压杆的要求。己知杆的材料为Q235钢,
强度许用应力
,试求压杆的许可荷载。
图
【答案】查型钢表得10号槽钢截面的几何性质,则图示组合截面的惯性矩:
可见
,说明压杆易在xoz 平面内失稳。
压杆横截面对中性轴y 轴的惯性半径:
压杆一端固定,一端铰支,
,其柔度
查教材表9-3并插值得稳定系数故压杆的许可载荷:
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3. T 字形截面的悬臂梁,承受与杆轴平行的力F 作用,如图所示。试求杆内的最大正应力
图1
【答案】该杆发生拉弯组合变形。 (l )截面的几何性质
建立如图2所示坐标系,可知截面形心位置:
即图2中C 点为截面形心。
截面的形心主轴惯性矩:
(2)计算最大正应力
梁固定端截面为危险截面,其弯矩为:
故可知在图示A 点处正应力最大,且为拉应力:
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