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2016年大连大学机械工程材料力学复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 图中所示悬壁梁,左半部承受集度为q 的均布载荷作用,试利用奇异函数法建立梁的挠曲线方程。设弯曲刚度EI 为常值。

【答案】为了利用奇异函数建立弯矩的通用方程,将作用在梁左半部的均布载荷q ,延展至梁的,同时,在延展部分施加反向同值均布载荷,于是得弯矩通用方程为

右端C (图(b ) 所示)

所以,挠曲线通用微分方程分

经积分,得

在固定端截面处的挠度和转角均为零,得梁的位移边界条件为

将上述条件分别代入式①与②,得积分常数:

将所得C 与D 值代入式②,得挠曲线的通用方程为

由此得AB 与BC 段的挠曲线方程分别为

2. 试按叠加原理求图1所示梁中间铰C 处的挠度量。

并描出梁挠曲线的大致形状。己知EI 为常

图1

【答案】(l )如图2(a )所示,将梁沿中间铰C 处分开,代以相应的约束反力。由平衡条件可得C 处约束反力,如图中所示。

图2(a )

分析悬臂梁AC 段,根据叠加原理可得到c 处挠度为均布载荷q 和集中力加,即

梁挠曲线的大致形状如图2(a )所示。

(2)如图2(b )所示,将梁沿中间铰C 处分开,由平衡条件可得C 处约束反力,如图中所示。

作用下挠度的叠

图2(b )

分析悬臂梁AC 段,在力偶2M e 作用下C 处挠度为

根据叠加原理可得:

梁挠曲线的大致形状如图2(b )所示。

3. 如图所示单元体,设。试根据应力圆的几何关系,写出任一斜截面m-n 上正应力及切应力的计算公式。

【答案】作应力圆,如下图所示,

以点

,半径为

的连线为直径作应力圆,

其圆心

由图可知圆上E 点坐标对应截面m-n 上的正应力和切应力:

4. 一直径为25 mm 的实心钢球承受静水压力,压强为14MPa 。设钢球的E=210GPa,v=0.3。试问其体积减小多少?

【答案】在静水压力下,实心钢球任意一点的主应力:

故钢球体应变: