2017年桂林电子科技大学201工程力学之材料力学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、计算题
1． 某厂自制的简易起重机如图1所示，其压杆BD 为20号槽钢，材料为Q235钢。起重机的最大起重量是W=40kN。若规定的稳定安全因数为n st =5，试校核BD 杆的稳定性。
图1
【答案】画出受力分析图，如图2所示
图2
根据平衡条件得
查型钢表得
查表得
压杆BD 的柔度（设BD 杆绕y 轴弯曲失稳）
所以当用经验公式计算临界载荷，即
压杆的工作安全因数
2． 一简支木梁受力如图1所示，荷载F=5kN，距离a=0.7m，材料的许用弯曲正应力[σ] =10 MPa，横截面为
的矩形。试按正应力强度条件确定梁横截面的尺寸。
【答案】根据平衡条件可知两铰支座支反力所示，则梁内最大弯矩值为:
。
，由此绘制该木梁的弯矩图，如图2
图2
根据梁的正应力强度条件且
可得:
解得：
，故取
3． 用卡氏定理求图1所示截面A 挠度，设梁弯曲刚度为EI 。
【答案】运用卡氏定理求解梁的挠度时，若为同名载荷，求解时需将不同的载荷区分开来，仅对相应的广义力求偏导数。 如图2所示，设
，
图1 图2
AB 段弯矩
BC 段弯矩
由卡氏定理
方向与一致。
4． 如图所示，长度相等的两根受扭圆轴，一为空心圆轴，一为实心圆轴，两者的材料和所受的外力偶矩均相同。实心轴直径为d ; 空心轴外径为D ，内径为d 0，且心轴的最大切应力均达到材料的许用切应力（
。试求当空心轴与实
）时的重量比和刚度比。
图
【答案】当两轴的最大切应力均达到材料的许用切应力，且扭矩相等时，由公式知
其中，
则
可
两轴的重量之比等于其面积比，即
两轴的刚度比: