2016年黑龙江大学机电工程学院118机电学科基础综合之材料力学考研复试题库
● 摘要
一、计算题
1． 试求如图所示各超静定梁的支反力。
【答案】（l ）简化梁的受力，如图（a ）所示。在铰链B 处代之以约束反力
。
由平衡条件得:
该结构变形协调条件为。
和约束反共同作用下引起的B 点挠度为零，即
如图（a ）所示，根据叠加原理知在弯矩
其中，查教材附录得
代入式①可得补充方程:联立静力平衡方程组解得:
（2）该梁的受力简图如图（b ）所示。由该梁结构和载荷的对称性可知:
该结构变形协调条件:
和
共同作用下的挠度为零，即
其中，
, 代入上式可得补充方程
解得:
根据叠加原理可知在均布载荷q 、力偶矩
综上所述，该梁的支反力
2． 直径d 2=1.5d1的阶梯形轴在其两端承受扭转外力偶矩M e ，如图所示。轴材料为线弹性，切变模量为G 。试求圆轴内的应变能。
【答案】对该阶梯轴进行分段计算应变能再求和，其中d 2=1.5d1，可得:
3． 图所示圆轴受拉力F 与力偶矩T 共同作用，
已知轴的直径
，泊松
比
，
材料弹性模量
，并通过45°应变花测得轴表面A 点的应
变
。试求F 和T 的大小。
图
【答案】A 点所在截面A 点的应力
取单元体如图所示，由应力状态分析
由0°、45°和90°三个方向的应变
所以
4． 弯曲刚度为EI 的超静定梁及其承载情况分别如图1（a ）和（b ）所示。梁材料为线弹性，不计剪力的影响，试用卡氏第二定理求各梁的支反力。
图1
【答案】（l ）该结构为一次超静定梁。解除弹簧支座D 处多余约束，代之以约束反力X ，可得到如图2（a ） 所示基本静定系统，建立图示坐标系。 由平衡条件可得到A 、B 处铰支座的支反力: