2017年大连海洋大学工程(专业学位)807材料力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 材料的静强度极限
、持久极限
,,与构件的持久极限
, 三者的大小次序为_____。
【答案】
2. 如图所示单元体的三个主应力为:δ1=_____; δ2=_____; δ3=_____。
图
【答案】10MP ; 5MP ; -10MP 。
【解析】该单元体为三向应力状态,则有:
3. 如图所示为一重量为Q 的物体从距圆柱形螺旋弹簧顶端为h 处下落,在开始下落时该物体具有初速度v 0,若弹簧的弹簧常数为k ,则冲击的动荷系数为_____。
图
【答案】
处自由落体; Δst 为静位移,
代入整理
【解析】物体自由下落时的动载荷因数:其中在初速度v 0条件下,相当于物体从高
得。
4. 构件正常工作应满足_____、刚度和_____的要求,设计构件时,还必须尽可能地合理选用材料和_____,以节约资金或减轻构件自重。 【答案】强度; 稳定性; 降低材料的消耗量。
二、计算题
5. 重量为P=5 kN的重物,自高度h=15mm处自由下落,冲击到外伸梁的C 点处,如图1所示。已知梁为20b 号工字钢,其弹性模量E=210 GPa,不计梁的自重,试求梁横截面上的最大冲击正应力。
图1
【答案】查型钢表得到20b 号工字钢的截面几何性质:
截面惯性矩:I=2500cm4,弯曲截面系数:W=250cm3。 如图2所示,在重物P 静载作用时,C 点的挠度:
重物P 自由下落,产生冲击的动荷因数:
重物P 静载作用时,梁在B 截面处有最大弯矩,产生的最大静应力:
故梁内最大冲击正应力:
6. 如图所示水平直角等截面折杆A 端固定,在CB 杆段受竖向均布载荷作用,已知杆的截面抗弯刚度为EI ,截面抗扭刚度为承受的载荷q 。
,材料的允许应力为
,试按照第三强度理论确定该杆所能
图
【答案】由题意可得,截面A 为危险截面 且
根据第三强度理论表达式
则该杆所称承受载荷
7. 直径d=20mm的折杆,A 、D 两端固定支承,并使折杆ABCD 保持水平(角B 、C 为直角),在BC 中点E 处承受铅垂荷载F ,如图1所示。若l=150 mm ,材料的许用应力弹性模量E=200GPa,切变模量C=80 GPa,试按第三强度理论确定结构的许可荷载。
(提示:本题为超静定结构。可取杆BC 与杆AB 、CD 在截面B 和C 的约束为多余约束,并考虑BC 杆的对称性,且不计其沿杆轴方向的变形,于是,多余未知数可简化为一个。)
,
图1
【答案】沿B 、C 截面将该结构断开,分成三部分。 由对称性可知各部分受力如图2所示。
由于CD 梁在C 端的转角等于BC 梁在C 端的转角,即