2017年长春大学机械与车辆工程学院802材料力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、解答题
1. 已知简支梁的弯矩图(见图1),作出梁的荷载图和剪力图。 【答案】根据简支梁的弯矩图,作出梁的荷载图和剪力图如图1所示。
图1
2. 如图所示悬臂梁的抗弯刚度为EI ,压杆BC 的抗压刚度为EA ,若重量为P 的重物突然作用在悬臂梁的中点处,求BC 柱的最大压缩量。
图1 图2
【答案】本结构为一次超静定,选静定基本结构如图2所示,BC 杆内力为多余的约束力,变形条件为梁AB 在B 点的挠度等于压杆BC 的压缩量,即
把以上结果代入式①,得
B 点静位移为
对突加荷载,动荷系数
,因此BC 杆的最大压缩量
3. 试按叠加原理求图1a 所示等直外伸梁其截面B 的转角和
。
,以及A 端和BC 段中点D
的挠度
图1
【答案】将图1a 所示外伸梁看作由悬臂梁(图2b )和简支梁(图2c )连接而成。查表得简支梁和悬臂梁的挠度和转角,原来的外伸梁在支座B 左侧截面上的剪力和外力偶矩施加在悬臂梁和简支梁上,它们的指向和转向也应与示。
和
和弯矩
应当作为外力
的正负相对应,如图所
图2
(1)求
由叠加原理得:
(2)求挠度应为
由表查得
4. 如图(a )所示为一个简单
架,各杆的材料、截面面积都相同,截面面积为A ,弹性模量为
悬臂梁AB 本身的弯曲变形,使A 端产生挠度
,因此,A 端的总
由于简支梁上B 截面的转动,带动AB 段一起作刚体运动,使A 端产生挠度
E 。求在荷载P 的作用下,节点A 、B 之间的相对位移。
图
【答案】解法一(叠加法):CD 与AB 的连线交于点O ,由于对称性,没有位移。现考虑右半部B 点的位移,
位移图如图(b )所示。
先考虑CD 杆受压而变形,C 至使CB ,DB 产生位移,B 移至
,D 至
点,而不考虑CB ,DB 杆的变形。由于CD 杆缩短,
点。这时有
再考虑CB ,DB 伸长,而CD 杆不变形。变形图如图(c )。CB 杆伸长量为为
。
,DB 杆伸长量