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2018年沈阳农业大学水利学院811材料力学考研基础五套测试题

  摘要

一、解答题

1. 图所示为一钢木组合梁,处于纯弯曲状态,弯矩大小为M ,弯矩方向、截面形状、尺寸及其组合如图所示,材料的弹性模量:木材

,钢

为已知。求:

(l )作出该梁横截面上正应力G 的分布图; (2)求出计算横截面上正应力G 的公式。

设该梁弯曲时平面假设仍成立,且钢木之间胶合牢固,不会错动。

【答案】(l )首先确定中性轴位置。

由平面假设,线应变沿截面高度按直线规律变化,可知

由胡克定律,则有

各纵向纤维处于单向受力状态,正应力分别在两种材料所在的区域线性分布,但在两种材料交界处发生突变。 通过静力学条件

,得

即:

解得:所以

,即中性轴的位置确定。

将式③代入式②得

2. 一梁由两个18b 号槽钢背靠背组成一整体,如图所示。在梁的a-a 截面上,剪力为18kN 、弯m ,求b-b 截面中性轴以下40mm 处的正应力和切应力。

矩为55kN ·

【答案】b-b 截面18b 号槽钢:

3. 用截面法求图(a )所示悬臂梁C 截面上的内力。 【答案】取如图(b )所示部分为研究对象 根据静力平衡条件

解得

负号表示力的方向与假定方向相反。

4. 如图(a )所示一等截面薄壁圆环,受n 个对称于圆心的径向力F 作用,圆环的直径为D ,截面积为 A ,抗弯刚度为EI ,试求各力F 作用点的径向位移。

【答案】此圆环为三次内力超静定问题,但利用对称性分析可降为一次超静定问题。n 个力将圆环n 等分,若每两个力之间的夹角用

表示,则

。沿圆环上各F 力间弧长的中点处切

开,选取如图(b )所示的包含一个外力F 的一段来研究。由于对称性,剪力为零,只有弯矩轴力N ,对所取弧段:

, 即