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2018年南京航空航天大学航空宇航学院816材料力学考研基础五套测试题

  摘要

一、计算题

1. 石砌桥墩的墩身高1=10m,其横截面尺寸如图所示。荷载F=1000kN,材料的密度p=2.35×103kg /m3。试求墩身底部横截面上的压应力。

【答案】墩身底部截面内的轴力为:

墩身横截面面积为:

因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布,且压应力为:

2. 起重机械中的一部件如图1(a )所示。试问:

(1)当求部件的临界力

(2)若时,取图1(b )、(c )中的哪一力学模型较为合理? ,则按两种简图所得的之比为多少?

图1

【答案】(l )选取图:1(c )所示力学模型较为合理。油缸虽不受压,但是由于活塞杆受压弯曲时,力的传递可能会导致油缸的失效,从而影响临界力的大小。

(2)根据题意,若, 则代入式⑦可得:

解得最小非零答:

故按图1(c )有压杆的临界压力:

按图1(b )有压杆的临界压力:

两临界力的比值:

3. 一根下端固定、上端自由的细长等直压杆如图1(a )所示,为提高其承压能力而在长度中央增设旁撑 (图b ),使其在该处不能横移。试求加固后压杆的欧拉临界力计算公式,并计算加固前、后临界力的比值。

1

图2

【答案】对于图1(b )在微弯状态下保持平衡,其挠曲线由AB 、BC 两部分组成,建立坐标系,如图2所示。

建立各段挠曲线微分方程:

BC 段:

AB 段:

令,以上两式可变形为: