2017年沈阳理工大学材料力学考研复试核心题库
● 摘要
一、计算题
1. 图1所示外伸梁,承受集中载荷F 与矩为M e 的力偶作用,且M e =FA ,试利用奇异函数法计算横截面A 的挠度。设弯曲刚度EI 为常数。
图1
【答案】支座B 与C 的支反力分别为
挠曲线的通用微分方程则为
经积分,得
在铰支座处梁的挠度为零,可得梁的位移边界条件为:
将上述条件分别代入式①,得积分常数:
将所得积分常数值及x=0代入式①,即得截面A 的挠度为
2. 有一处于平面应力状态下的单元体,其上的两个主应力如图1所示。设E=70 GPa,v=0.25。试求单元体的三个主应变,并用应变圆求出其最大切应变
。
图1
【答案】根据题意可知,单元体上的主应力:由广义胡克定律得,单元体上的三个主应变为:
绘制坐标轴故最大切应变:
,如图2所示,根据求得的主应变的值作应变圆,由应变圆可知
,
图2
3. 如图所示两端固支钢管,外径D=10em,内径d=8cm,弹性模量E=210Gpa,
比例极限=2ooMpa, 热膨胀系数
,钢管长l=7m,求钢管不失稳允许的升温。
图
【答案】钢管临界柔度
钢管实际柔度
故钢管为大柔度杆。 设温度增加△T ,温度应力为
令,则
解得
4. 试求图(a )刚架ABC 在均布荷载q 作用下A 点的铅垂位移和c 点的转角。(用卡氏第二定理)
【答案】(l )求A 点的铅垂位移
在A 点加上竖向集中力F[图(b )],刚架的弯矩方程为
刚架的应变能为
于是由卡氏第二定理可得A 点的铅垂位移为
(2)求C 点的转角