2017年兰州大学土木工程与力学学院839力学基础Ⅱ(含理论力学、材料力学)之材料力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 如图所示结构中，斜杆的许用应力为两根杆的夹角
（ ）
，力F 在水平刚性杆上移动。试求斜杆重量最轻时，
【答案】
【解析】提示由静力平衡条件确定斜杆轴力与荷载位置的关系，进一步确定最不利荷载位置及相应的最大轴力; 由强度条件确定斜杆体积与两杆夹角的关系，进一步确定使斜杆体积最小的两杆夹角。
2． 梁挠曲线近似微分方程为
，其近似性是_____和_____。
【答案】梁的挠曲线为一平坦曲线; 略去剪力F s 的影响。 【解析】由
可略去不计，可近似写为去了
，当假设梁的挠曲线为一平坦的曲线，故
于l 相比十分微小而
中略
，此式又由于略去了剪力F s 的影响，并在
项，故称为梁的挠曲线近似微分方程。
，
材料和构件的持久极限分别为
和
，则构
3．
己知构件危险点的最大工作应力为件的工作安全因数为【答案】
_____。
4． 如图（a ）和（b ）所示梁的静不定度分别为_____度和_____度。
【答案】2; l
【解析】图（a ）中整体分析的未知量有:固定端竖直方向上的力和弯矩，两个支反力; 分别解除两个支反力，相当于解除了两个内约束，可求得剩下未知量; 图（b ）中局部分析的未知量:铰接点上的竖直方向上的力， 两个支反力。解除两个支反力中的任何一个，相当于解除一个内约束后，即可求得剩下未知量。
二、计算题
5． 一内半径为R ，壁厚为任一点处的应力状态。
的薄壁球体，承受压力p ，如图（a ）所示。试求球壁上
图
【答案】以球心为原点O ，取球坐标
，其中
由于结构和受力均对称于球心，故球壁各点的应力状态相等，且壁一点处
，而球外壁一点处
，故可得
，故可得
，又由于球壁很薄，球内
对于球外壁一点处
，由平衡条件对于球壁上任一点，取通过该点的直径平面截取脱离体（图（b ））
得，
于是，球壁任一点的应力状态为平面应力状态（图（c ））
6． 由两根36a 号槽钢组成的梁如图所示。q=IkN/m。己知:F=44kN，钢的许用弯曲正应力[σ] =170 MPa ，试校核梁的正应力强度。
图
【答案】根据静力平衡条件，由梁结构和荷载的对称性可知两铰支座的支反力:
由分析可知梁内的最大弯矩发生在梁的中点处，值为:
查型钢表可知36a 槽钢的弯曲截面系数
故梁内的最大弯曲正应力:
满足强度条件，梁是安全的。
7． 试用叠加法作图1所示各梁的弯矩图。
图1
【答案】（l ）分别作出梁在各荷载单独作用下的弯矩图，然后对各点进行叠加即可得到梁整体弯矩图，如图2 （a ）所示。
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