2017年中国农业科学院天津环保所810工程力学之材料力学考研题库
● 摘要
一、解答题
1． 重量为Q=300N的重物自高h=50mm处下落冲击于下图所示刚架自由端C 处，试求刚架内最大正应力与自由端的铅垂位移，若已知刚架的抗弯刚度EI ，抗弯截面系数W ，略去轴力影响。 【答案】（l ）冲击点静位移 作
图如图所示
图
令Q=1即得
图，利用图乘法，得
（2）动荷因数
（3）钢架内最大正应力由则
故刚架内最大动应力
（4）钢架自由端的铅垂位移
可知：
2． 如图所示圆轴要使杆的总扭转角为
BC 段为空心，段为实心，直径为50mm ；外径为50mm ，内径为35mm 。，请确定BC 段的长度a 。设切变模量
。
图
【答案】由扭转角计算公式
得到：
把已知量
3． 如图（a ）所示倒T 形外伸梁，己知性矩
，形心主惯
。（1）试求梁的最大拉应力和最大压应力及其所在的位置; （2）若该梁是由
代入上式，可解得
两个矩形截面的厚板条沿图示截面上的ab 线（实际是一水平面）胶合而成，为了保证该梁的胶合连接强度，水平接合面上的许用切应力值是多少
?
图
【答案】梁的剪力图和弯矩图如图（b ）和（c ）所示。
（l ）由弯矩图和截面形状可知，最大拉应力发生在最大负弯矩（边缘各点，最大压应力发生在最大正弯矩（
）截面上的上
）截面上的上边缘各点，且
（2）根据切应力互等定理，水平接合面上的最大切应力就等于最大剪力所在横截面上ab 处的最大切应力。
则最大剪力发生在C 截面左侧，
所以，水平接合面上的许用切应力
4． 图处于铅垂位置的重物Q 绕梁的A 端转动，初始速度为v ，梁的弯曲刚度为EI ，抗弯截面系数为W ，求重物冲击到梁上时梁内的最大正应力。
，则
图
【答案】记重物Q 的重量为F 。 先求动载荷因数
式中
为冲击开始时重物所具有的能量。
为受冲击的梁的静荷变形能，即
上式中
为AB 梁中点在静载下的位移。