2016年复旦大学力学与工程科学系材料力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题
● 摘要
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2016年复旦大学力学与工程科学系材料力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题(一) . .... 2 2016年复旦大学力学与工程科学系材料力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题(二) . .. 14 2016年复旦大学力学与工程科学系材料力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题(三) . .. 26 2016年复旦大学力学与工程科学系材料力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题(四) . .. 34 2016年复旦大学力学与工程科学系材料力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题(五) . .. 45
一、计算题
1. 14号工字钢悬臂梁受力情况如图1所示。己知1=0.8m,危险截面上的最大正应力。
,
,试求
图1
【答案】作梁的弯矩图,如图2所示。
图2
由图2可知,梁在xoy 、xoz 平面内的弯矩均在固定端截面达到最大值,且
查型钢表得14号工字钢的几何参数:
该梁产生斜弯曲,故在固定端危险截面上有最大拉应力和最大压应力,二者大小相等,
且
2. 内径D=60mm,壁厚的E=210 GPa,
,两端封闭的薄壁圆筒,用来做内压力和扭转联合作用的试
验。要求内压力引起的最大正应力值等于扭转力偶矩所引起的横截面切应力值的2倍。已知材料
。当内压力p=10MPa时筒壁的材料出现屈服现象,试求筒壁中的最大切
应力及形状改变能密度。
【答案】如图所示为薄壁筒上任一点单元体的应力状态。
其应力分量为: 轴向应力环向应力径向应力扭矩引起的切应力根据主应力计算公式可得:
因此,筒中最大切应力
形状改变能密度:
3. 如图所示外伸梁, 问当截面1处作用力偶M l =600 N·m 时,测得截面2的挠度为f 2=0.45 mm,若截面2处作用一集中力P 2=20kN(↓)时,截面1处的转角
是多少?
图
【答案】由功的互等定理可得
则
4. 直径d=50mm的等直圆杆,在自由端截面上承受外力偶矩M e =6kN·m ,而在圆杆表面上的A 点将移动到A 1点,如图所示,已知
,圆杆材料的弹性模量E=210GPa,试求泊松
比v 。(提示: 各向同性体材料的三个弹性常数E 、G 、v 间存在如下关系:
图
【答案】由题意可知,过O 1的横截面相对于固定端的扭转角
根据相对扭转角的计算公式,可得切变模量
G
因此,由公式
可得到泊松比
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