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2016年北方工业大学机械与材料工程学院材料力学I(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 图所示立柱,L=6m,由两根10号槽钢组成,下端固定,上端为球铰支座,试问Q 为多少时,立柱的临界压力最大值为多少

?

【答案】对于单个10号槽钢,形心在C 1点。

即:求临界力:

时合理得 两根槽钢图示组合之后,

即为大柔度杆,由欧拉公式求临界力。

2. 如图所示圆截面杆,F 2和T 作用, 受荷载F 1、试按第三强度理论校核杆的强度。已知:F 1=0.7kN,F 2=150kN,T=l.2kN·m ,d=50mm,l=900mm,容许应力。

【答案】此为拉弯组合变形结构

3. 如图所示结构ABCD 由三根直径均为d 的圆截面钢杆组成,在B 点铰支,而在A 点和C 点固定,D 点为铰接,

结点D 处的荷载F 的临界值。

。若考虑结构在图示纸平面ABCD 内的弹性失稳,试确定作用于

【答案】由于该结构为超静定结构,BD 杆失稳后,AD 杆和CD 杆仍继续承载,直至AD 杆和CD 杆失稳时结构丧失承载能力。故对铰D 进行受力分析可得平衡方程:

BD 杆两端铰支,其中,长度因数

故各杆的临界力:

代入式①可得失稳时的临界力: AD 杆和CD 杆一端固定,,一端铰支,其长度因数,

4. 如图1所示钢质曲拐ABC ,安置在水平面内,AB 和BC 垂直,其A 端固支,C 端挂有钢丝绳,钢丝 绳长S=2.1m,截面积F=0.1 cm,其下连接吊盘D ,重量W=100N的重物放在吊盘上。己知a=40cm,1=1 m ,d=4m,b=1.5cm,h=2cm,钢的材料常数为:E=210GPa,G=82GPa,

[σ]=160MPa,不计曲拐、吊 盘、钢丝绳自身重量,试求:

(l )找出AB 段的危险截面及危险点的位置,并画出应力状态,注明应力大小及方向; (2)用第四强度理论校核曲拐AB 段的强度;

(3)求出曲拐C 端竖直方向位移。

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图1