2018年江苏大学土木工程与力学学院802材料力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、综合题
1. 试求图(a )刚架ABC 在均布荷载q 作用下A 点的铅垂位移和c 点的转角。(用卡氏第二定理)
【答案】(l )求A 点的铅垂位移
在A 点加上竖向集中力F[图(b )],刚架的弯矩方程为
刚架的应变能为
于是由卡氏第二定理可得A 点的铅垂位移为
(2)求C 点的转角
在C 点加上一个集中力偶M c [图(c )],刚架的弯矩方程为
刚架的应变能为
于是由卡氏第二定理可得C 点的转角为
2. 如图所示机车车轮以等角速n=300r/min旋转,h=56 mm,两轮之间的连杆AB 的横截面为矩形,b=28 mm; 又l=2m,r=250 mm。连杆材料的密度p=7.75 xl03kg/m3。试求连杆AB 横截面上的最大弯曲正应力。
图
【答案】根据题意可得,车轮转动的角速度:
AB 杆作平移,当连杆AB 运动到最低位置时,惯性力方向向下,梁上的均布载荷q 最大,为:
代入数据得:
。
连杆上的最大弯矩发生在跨中截面上,为:代入数据得
故连杆AB 上最大正应力:
3. 直径d=100mm圆杆承受扭矩T=I0kN·m 和偏心拉力F 作用,如图1所示,在杆下表面和上表面,测得纵向线应变分别
为
。
,材
料
图1
(l )试求拉力F 和偏心距e ;
(2)画出a 点应力状态,并求a 点处主应力; (3)按第四强度理论校核其强度。 【答案】(l )杆上表面轴向应力
杆下表面轴向应力
将偏心拉力简化为轴力F 及弯矩
Fe
解得F=455.3kN,P=6.68mm (2)扭转切应力
a 点应力状态单元体如图2所示。
图2
a 点主应力
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