2017年西安电子科技大学9043基础综合知识三(材料力学、机械制造基础)之材料力学考研复试核心题库
● 摘要
一、计算题
1． 砖砌烟囱高h=30m，底截面m-m 的外径
的风力作用，如图所示。试求:
（l ）烟囱底截面上的最大压应力; （2
）若烟囱的基础埋深
，
基础及填土自重按
计算，
土壤的许用压应力
, 圆形基础所需的直径D 应为多大?
注:计算风力时，可略去烟囱直径的变化，把它看作是等截面的。
，内径
，自重
，
受
图
【答案】（l ）烟囱发生压弯组合变形。如图所示，m-m 截面上的轴力和弯矩为:
故烟囱底截面上的最大压应力为:
（2）基础底部截面上的轴力和弯矩:
由正应力强度条件可得:
即
，故可取解得圆形基础的直径
2． 如图1所示，己知刚架的弯曲刚度为EI ，试求支座C 的反力并画出刚架的弯矩图。
图1
【答案】（l ）解除C 铰支座约束，代之以约束反力X ，得基本静定系统，如图2（a ）所示，并建立坐标系。由此可得到各段弯矩方程:
图2
BC 段BD 段DA 段刚架的应变能:
由变形协调条件知B 点的铅垂位移为零，根据卡氏第二定理可得:
解得：
根据平衡方程可得该刚架的支反力分别为:
（2）弯矩图如图2（b ）所示。
3． 图1（a ）所示等截面圆轴，己知d=100mm，l=500mm，m l =8kN·m ，m 2=3kN·m ，G=82 Gpa，求:
（l ）最大切应力及C 截面的扭转角;
（2）为使BC 段的单位长度扭转角（绝对值）与AB 段的相等，则在BC 段钻孔（图b ）的孔径d 1应为多大?
图1
【答案】（l ）圆轴的扭矩图如图2所示。
图2
①最大扭矩发生在AB 段，因此最大切应力有：
②C 截面在扭矩m 1、m 2作用下的转角为:
（2）使BC 段的单位长度扭转角与AB 段相等，即有:
整理可得:
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