2017年中原工学院建筑工程学院材料力学(加试)复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、计算题
1． 试用积分法求图1所示外伸梁的
。
图1
【答案】建立坐标系，对梁进行受力分析，并根据梁的平衡条件求得铰支座A 、B 处的支反力，如图2所示。
图2
（l ）列各段弯矩方程且由此可得到梁的挠曲线近似微分方程:
（2）积分得:
（3）确定积分常数 该梁的位移边界条件:
光滑连续条件:
代入各方程即可得到各积分常数:
（4）各段的挠曲线方程为:
转角方程:
故
2． 一圆形薄壁梁，横截面如图所示，剪力F s 位于对称轴y ，且方向向上，试画横截面上的弯曲切应力分布图，并计算最大弯曲切应力。己知截面的平均半径为R 0，壁厚为δ。
图
【答案】（l ）问题分析。
对称弯曲时，横截面上的弯曲切应力分布对称于截面的纵向对称轴y ，因此，在该对称轴上各点处，不存在 垂直于该轴方向的切应力。由此可见，圆环形闭口薄壁梁纵向对称轴上A 点处的弯曲切应力为零，其切应力分 布与A 处开口的圆环形薄壁梁相同（图（b ）所示）。 （2）建立弯曲切应力方程。
如图（a ）所示，设中心线上任一点B 的位置用极角表示，则该点处的弯曲切应力为
式中
代表圆弧形截面AB 对中性轴z 的静矩。由图（b ）可以看出，
所以薄壁圆截面的惯性矩为
将式②与上式代入式①，于是得
（3）计算最大弯曲切应力。
根据式③，得圆环形薄壁梁的弯曲切应力分布如图（c ）所示。中性轴上各点处的弯曲切应力最大，其值为
3． 用等角应变花测得受力构件表面上某点处三个方向的线应变（如图1所示）
为
，试求该点处沿x ，y 方向的应变分量，以及xy
平面内主应变的大小和方向。
图
【答案】根据任意角度的应变计算公式:
可得: