2017年三峡大学土木与建筑学院901材料力学[专业硕士]考研仿真模拟题
● 摘要
一、选择题
1. 图所示外伸梁横截面为矩形,且宽为高的三倍(b=3h),此时许用荷载[q]=q0。若将该梁截面,则许用荷载变为( )立放 (使高为宽的三倍)。 A. B. C. D.
图
【答案】A
【解析】假设在x 截面处的弯矩最大,根据正应力计算公式可得: 平放时的最大正应力:立放时的最大正应力:
许可弯矩:
许可弯矩:
又可知
2. 如图所示, 轴AB 作匀速转动,等截面斜杆固定于轴AB 上,沿斜杆轴线弯矩图可能为( )。A. 一次直线 B. 二次曲线 C. 三次曲线 D. 四次曲线 【答案】C
【解析】设斜杆以角速度
匀速转动,斜杆的长度为l ,横截面面积为A ,容重为γ,于是可得距
离固定端x 的截面处离心力的集度为:根据弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系:
可知弯矩图应该为关于x 的三次曲线。
3. 图中所示圆轴由钢杆和铝套筒结合为一个整体。当其承受扭转变形时,其横截面上的剪应力分布如图( ) 所示。
图
【答案】B
【解析】两种材料结合为一整体,则平面假设仍然成立,切应变呈线性分布,即在接合面处剪切应变连续。材料不同,则应力在接合面处不连续,根据剪切胡克定律τ=Gγ,且G 钢>G铝,可知在接合面处:τ钢>τ铝。
4. 如图1所示,矩形截面简支梁承受集中力偶M e ,当集中力偶M e 在CB 段任意移动,AC 段各个横截面上的( )。 A. 最大正应力变化,最大切应力不变 B. 最大正应力和最大切应力都变化 C. 最大正应力不变,最大切应力变化 D. 最大正应力和最大切应力都不变
图1 图2
【答案】A
【解析】设AB 梁长为1,Me 距B 支座为x ,作弯矩图如图2(a )所示。 在M e 作用下,弯矩突变值为最大切应力不变
整个梁上剪力大小相同,如图2(b )所示,故
当x 发生变化时,最大弯矩值也发生变化,由
知,最
大正应力也将发生变化。 5. 如图1所示的静定梁, 若已知截面B 的挠度为f 0,则截面C 的挠度f c 和转角θc 分别为( )。
1 2 【答案】B
【解析】作变形后挠曲线如图2所示,由比例关系知
,BCD 段转过的角度即为
。
二、填空题
6. 受内压P 作用的封闭薄壁圆柱形筒,平均直径为D ,壁厚为t ,且筒壁材料处于二向应力状态,材料的许用应力为[σ]。若采用第三强度理论建立的强度条件_____。 【答案】
【解析】由薄壁圆筒的应力公式知应力分量为 轴向应力为所以主应力为:
采用第三强度理论建立的强度条件为
周向应力为:
7. 下图所示两杆AC 、BC 长度为l ,拉压钢度EA 为常数,则节点C 的水平位移ΔC x =_____,垂直位移ΔC y =_____。 【答案】
图
【解析】对AC 杆受拉,BC 杆进受压,受力分别为:AC 、BC 杆变形产生的应变能分别为:
。
由于F 的方向竖直向下,因此C 点只有竖直方向的位移,没有水平方向的位移,即又竖直方向的位移△C y 满足: