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2017年浙江师范大学工学院、职业技术教育学院884材料力学考研题库

  摘要

一、解答题

1. 图(a )所示的简支梁AB ,在中点C 处加一弹簧支承,若使C 处弯矩为零,试求弹簧的刚度K , 并给出梁的剪力图和弯矩图。

【答案】求支反力 由由

用叠加法可求C 点的挠度:

梁在C 点的挠度就等于弹簧的压缩变形,即

所以

,得

,得

; 。

梁的剪力图和弯矩图如图(b )和(c )所示。

2. 图(a )所示三角架ABC ,AB 杆和BC 杆的材料相同,单位体积重量相同,许用拉应力与许用压应力相等,都为

。BC 杆的长度l 不变,AB 杆的长度随着

角的值。

角变化而变化。试求两杆的

应力同时达到许用应力并使结构所用材料最少的

【答案】如图(b )所示,由节点B 的平衡条件得

解得

两杆同时达到许用应力时,两杆的面积分别为

两杆的总体积

由题意可知,当两杆的总体积最小时,结构所用的材料最少,即

所以

3. 一根等截面直梁AB ,长为L ,重量为F ,放在刚性平面上,如图1(a )所示,如在其A 端用F/4 力铅直向上提起,试求:

(l )该梁离开刚性平面被提起部分的长度及最大弯矩; (2)A 点的铅垂位移。

, 即,故,由此知:使结构所用材料最少的

角的值为

图1

【答案】

图2

(l )在梁的A 端加F/4力之后,梁的左部分在长度但该截面有剪力

,右面部分仍落内被提起来(见图2(b ))

在刚性平面上,是直的,因此右段所有断面的弯矩都等于零,其中x=a的横截面内弯矩也为零,

,为梁单位长度重量。

根据被悬起部分的平衡条件,有

代入,解得被悬起部分的长度

与截面C 的剪力

作出梁被提起部分的弯矩图,如图2(c )所示,最大弯矩为

(2)求点A 的铅垂位移。

被提起部分的挠曲线近似微分方程为: