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2018年青岛理工大学土木工程学院802材料力学考研核心题库

  摘要

一、解答题

1. 图处于铅垂位置的重物Q 绕梁的A 端转动,初始速度为v ,梁的弯曲刚度为EI ,抗弯截面系数为W ,求重物冲击到梁上时梁内的最大正应力。

【答案】记重物Q 的重量为F 。 先求动载荷因数

式中

为冲击开始时重物所具有的能量。

为受冲击的梁的静荷变形能,即

上式中因此

因为

所以

为AB 梁中点在静载下的位移。

2. 一矩形截面等直钢杆,其横截面尺寸为:转力偶 T=4000N·m 的作用,钢的度。

【答案】(1)查表求

所以

(2)校核强度

,长度L=2mm,杆的两端受扭

,试校核此杆的强度和刚

(3)校核刚度

综上,此杆满足强度和刚度要求,是安全的。

3. 如图所示结构AB 为刚性杆,1、2两杆的直径容许拉应力

,容许压应力

,3杆直径d3=120mm,

。试求结构的最大荷载。

【答案】由平衡条件,三杆的内力:由强度条件得

综上容许荷载

4. 作图所示梁的内力图。

【答案】图示梁为含有中间铰结构,其提供的条件为该点求出铰链所承受的剪力。从图中

,得

。故解题时通常从铰接处解开,

,得

;CD

段,相当于在C 面作用一个向下225kN 的集中力,分别作出两内力图再连接即可。但要注意,作力图后铰接点如无集中力作用,该点M=0。

根据载荷,力和弯矩的微分关系,可以写出其三者间的积分关系,即

该式表明b 截面剪力等于a 截面集中力与ab 间分布载荷的面积之和,b 截面弯矩等于a 截面弯矩与ab 间剪力图面积之和。因此 AB 段:

根据微分关系

,且向下为负

,知M 图为二次线,

且斜率为负。而

为负,该段有极大值,曲线上凸。

BC 段:

右截面的剪力)

剪力从正255kN 变化到-225kN ,中间必有

的面,该面(E 面)距B 支座为

(其中

是B