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2017年内蒙古科技大学948材料力学复试仿真模拟三套题

  摘要

一、计算题

1. 下端固定、上端铰支、长l=4m的压杆,由两根10号槽钢焊接而成,如图所示,并符合钢结构设计规范中的b 类截面中心受压杆的要求。己知杆的材料为Q235钢,

强度许用应力

,试求压杆的许可荷载。

【答案】查型钢表得10号槽钢截面的几何性质,则图示组合截面的惯性矩:

可见

,说明压杆易在xoz 平面内失稳。

压杆横截面对中性轴y 轴的惯性半径:

压杆一端固定,一端铰支,

,其柔度

查教材表9-3并插值得稳定系数故压杆的许可载荷:

2. 抗弯刚度为EI 的等截面简支梁受均布荷载作用,用单位载荷法求梁中点的挠度截面的转角。剪力对弯曲的影响不计。

和支座A

【答案】在实际荷载作用下,任一x 截面的弯矩为

(l )求C 截面的挠度

在C 点加一向下的单位力,如图所示

任一x 截面的弯矩为

(2)求A 截面的转角

在A 截面加一单位力偶,如图所示

引起的x 截面的弯矩为

3. 一截面为矩形b ×δ、平均半径为R 的圆环,绕铅垂轴O-O 以等角速度旋转,如图1所示。圆环材料的密度为ρ,弹性模量为E ,不计轴力和剪力的影响,试求: (l )圆环的最大弯矩及其作用面; (2)圆环A 、C 两点的相对位移。

(提示:封闭圆环为三次超静定结构。由于圆环的结构和惯性力均对称于AC 、DB 轴,故可取四分之一圆环AB 为基本静定系,且将截面A 视为固定,而截面B 仅有弯矩为多余未知力,则可将多余未知力减少为一个。)

图1

【答案】(l )根据圆环结构和载荷的对称性,取圆环的分析即可。 如图2(a )所示,取AB 段进行分析,其惯性力分布为:

,可得协调方程:

图2(a )

如图2(a )所示,为求得B 截面转角,在B 截面施加一逆时针的单位力偶,可得弯矩方程: