2017年中国农业科学院沼气所810工程力学之材料力学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、解答题
1. 己知某直梁的挠曲线方程为【答案】(1)由梁的挠曲线方程得
,试求:(1)梁的弯矩方程和
剪力方程; (2)梁的最大弯矩值; (3)梁上分布载荷的变化规律及梁的支承情况。
由于由微分关系有(2)当弯矩
(3)由于方程可知
和
,可见分布载荷为三角形分布。
,同时从挠曲线
时y=0,即梁的两端挠度为零。由此,可以得出梁的两端为铰支,梁的受
时,弯矩有极值,由
,所以
。
,可得
。所以,最大负
力与支承情况如图所示。
图
2. 一厚度为,宽度呈线性变化,且最大宽度为b 的简支梁AB ,在跨中承受集中载荷F 作用,
如图 所示。材料的弹性模量为E ,使用积分法求梁的最大挠度。
图
【答案】(l )支座反力
由于梁的材料、几何尺寸和载荷均对称于跨中截面C ,故有
(2)挠曲线方程
由于对称,考察梁的AC 端。挠曲线近似微分方程及其积分为
由边界条件,得积分常数为:
得挠曲线方程为:
(3)最大挠度
显然,最大挠度发生在跨中截面C ,其值为:
式电,E 为矩形截面等直梁的弯曲刚度。
3. 一圆杆紧插在拉(压)刚度为EA 的套管中,杆端施加力F 后将杆从套管中拔出。设杆刚被拉动时摩擦力均匀分布于两者接触的圆柱面上,试求此时套管的伸长量。
图
1
图2
【答案】分析圆杆与套管的受力如图2所示,两者之间的摩擦力可简化为轴向均布力,其集度为
由截面法求得套管x 截面的轴力为
由
可知,纵向线应变为
于是套管的总伸长量
为