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2017年山东建筑大学工程力学研究所908材料力学之材料力学考研冲刺密押题

  摘要

一、计算题

1. 如图1所示结构由钢曲杆AB 和强度等级为TC13的木杆BC 组成。已知结构所有的连接均为铰连接,在B 点处承受铅垂荷载F=1.3kN,木材的强度许用应力的稳定性。

。试校核杆BC

图1

【答案】(1)木杆BC 的工作应力

对节点B 进行受力分析,如图2所示。根据平衡条件可得:

解得:

故杆BC 横截面上的工作应力:

图2

(2)杆BC 的稳定许用应力 杆BC 横截面对中性轴的惯性半径:

该杆两端铰支,所以稳定因数:故其稳定许用应力:

,于是其柔度:

,所以木杆BC 满足稳定性要求。 综上可知,

2. 用电阻应变仪测得受扭空心圆轴表面上某点处与母线成45°方向上的正应

,如图所示。已知

。试求力偶矩T 的大小。

【答案】设与母线成45°方向的圆轴表面点为k 点,则k 点为纯剪切应力状态

取单元体如图所示,由应力状态分析可知由广义胡克定律

,可解得

3. 如图所示两端封闭的铸铁薄壁圆筒,其内直径D=100mm,壁厚

,且在两端受轴向压力F=100kN作用。材料的许用拉伸应力

p=0.25。试按第二强度理论校核其强度。

承受内压力

,泊松比

【答案】铸铁圆筒内壁上任一点的应力为: 环向应力径向应力轴向应力即主应力

按第二强度理论校才

若忽略

,则

故该薄壁筒强度满足要求。

4. 一拉杆由两段杆沿m-n 面胶合而成。由于实用的原因,图中的a 角限于力

为许用拉应力

范围内。作为

,胶合缝的强度可分别按其正应力强度和切应力强度进行核算。“假定计算”设胶合缝的许用切应

的3/4,且假设拉杆的强度由胶合缝的强度控制。为使拉杆承受的荷载F

为最大,试求a 角的值。

【答案】如上图所示拉杆任一斜面上的应力分量:

(1)当胶合面上的正应力和切应力同时达到各自的许用应力时,则有: