2016年东南大学土木工程学院541力学综合之材料力学考研复试题库
● 摘要
一、计算题
1. 一打入地基内的木桩如图所示,沿杆轴单位长度的摩擦力为f=kx2(k 为常数),试作木桩的轴力图。
图
【答案】根据整体平衡方程可得常数
使用截面法,沿m-m 截面将杆分成两段,取其下部分,根据其平衡方程
可得木桩的轴力轴力图略。
2. 如图所示为等截面刚架,重物(重量为P )自高度h 处自由下落冲击到刚架的A 点处。己知P=300 N,h=50mm,E=200 GPa,不计刚架的质量,以及轴力、剪力对刚架变形的影响,试求截面A 的最大铅垂位移和刚架内的最大冲击弯曲正应力。
图
【答案】根据叠加法可得在P 静载作用下A 点的挠度:
则重物P 自由下落,冲击动荷因数为:
故在冲击载荷作用下,A 截面的最大铅垂位移:
刚架的最大弯矩发生在固定端C 截面处,最大静应力:
故刚架内最大冲击正应力:
3. 已知图(a )所示刚架的弯曲刚度EI ,AB 段的长度和BC 段的长度1及CD 段的长度α。试求在 图示铅垂荷载F 作用下B 处的竖直位移△By 。
【答案】其相当系统如图(b )示,取C 处的约束反力作为多余约束力,与之对应的变形几何关系是
为
刚架各段的弯矩M (x )和CB 段:BA 段:所以
得
代入刚架各段的弯矩方程M (x )和CB 段:BA 段:
由卡氏第二定理计算点B 的位移得
,得:
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