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2017年浙江大学航空航天学院835材料力学(乙)之材料力学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、计算题

1. 平面刚架如图1所示,刚架各部分截面相同,弯曲刚度是EI 。试用能量法求截面A 的垂直位移和转角。

图1

【答案】在己知力作用下,刚架的弯矩图如图2(a )所示。

(l )为求得截面A 的垂直位移,故在A 点施加竖直向下的单位载荷,在单位载荷作用下刚架的弯矩图如图 2(b )所示。由图乘法得A 点垂直位移:

结果为正说明位移的方向和所施加单位力的方向一致,为竖直向下。

图2

(2)为求得截面A 的转角,故在A 点施加单位弯矩,相对应刚架的弯矩图如图2(c )所示。由图乘法得A 点转角为:

结果为正说明转角的方向和所施加单位力偶的方向一致,为逆时针。 2. 截面为16a 号槽钢的简支梁,跨长l=4 .2m,受集度为q=2kN/m的均布荷载作用。梁放在

韵斜 面上,如图所示。若不考虑扭转的影响,试确定梁危险截面上A 点和B 点处的弯曲正应力。

【答案】查型钢表得16a 槽钢截面的几何性质:

将载荷q 沿图中所示坐标轴进行分解,可得与之相对应的最大弯矩值均发生在梁的跨中截面上,且:

A 、B 点坐标分别为:

根据非对称纯弯曲正应力计算公式,其中惯性积I yz =0,得:

点A 处有最大压应力:

点B 处有最大拉应力:

3. 由三根钢管构成的支架如图所示。钢管的外径为30mm ,内径为22mm ,长

。在支架的顶点三杆铰接。若取稳定安全因数n st =3,试求许可载荷F 。

【答案】由于支架的对称性,任取其中一根研究杆的柔度

,属于大柔度杆,所以可用欧拉公式求临界载荷。杆的临界载荷为

支架的临界载荷

支架的许可载荷为

4. 己知钢轨与火车车轮接触点处的正应力若钢轨的许用应力

,试按第三强度理论和第四强度理论校核其强度。

,

【答案】按第三强度理论校核: