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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

【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

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。

【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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