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2018年北京市培养单位高能物理研究所807材料力学[专业硕士]之材料力学考研基础五套测试题

  摘要

一、解答题

1. 图(a )所示刚架各段均为等截面杆,己知可不画)。

,作内力图,并指出危险截面位置(Fs 图

【答案】如下图示:在不同平面内,列出各段的轴力

,弯矩M 的方程。

(1) AB 段:扭矩:xoy 平面内,弯矩方程为xoz 平面内,弯矩方程为yoz 平面内,弯矩(2)BC 段:扭矩:xoy 平面内,弯矩方程为xoz 平面内,弯矩yoz 平面内,弯矩

(3)CD 段:扭矩xoy 平面内,弯矩方程为xoz 平面内,弯矩yoz 平面内,弯矩

,轴力:

,轴力:

,轴力:

绘制弯矩图,如图(b )~(f )示,危险截面可能在C 或D 截面。

2. 利用叠加法求图所示阶梯状简支梁的跨中截面挠度。已知

【答案】由变形的对称性可知,跨度中点截面C 的转角为零,挠曲线在C 点的切线是水平的,可

以把变截面梁的CB 部分看做是悬臂梁,自由端B 的挠度度。

(l )把BD 看做为D 截面固定的悬臂梁。查表得B 挠度:

也等于原来AB 的跨度中点C 的挠

(2)截面D 上的剪力和弯矩分别为和求得:

,由于这两个因素引起的截面D 的转角和挠度,查表

B 端由于和。而引起的挠度为:

(3)由上叠加得:

3. 如图所示结构中,梁ABC 的弯曲刚度为E ,和杆CD 的拉伸刚度为EA 。试求其约束反力。

【答案】由题意若使该结构正常工作,则需梁ABC 在C 处的挠度与杆CD 被拉伸的长度相同。解除C 端的约束,用约束力

代替,变形协调的几何关系为