2017年吉林农业大学工程技术学院810工程力学之材料力学考研冲刺密押题
● 摘要
一、解答题
1. 利用对称性求解图(a )所示结构中各杆的内力,各杆抗拉刚度EA 和长度1相同,而底板为刚性板。
图
【答案】可将结构上原来作用的荷载F 分解为图(b )、(c )所示的两种情形。
对于图(b )所示情形,结构和荷载均关于过刚性板中点、与刚性板垂直的直线对称。由对称性和平衡条件有
对于图(c )所示情形,结构关于过刚性板中点、与刚性板垂直的直线对称,而荷载为反对称。由对称性和平衡条件有
最后,叠加而得四杆的轴力分别为
2. 如图所示正方形砖柱,顶端受集中力F=16kN作用,柱边长为0.4m ,砌筑在高为0.4m 的正方形块石底脚上。己知砖的容重
,块石容重
。地基容许应力
。试设计正方形块石底脚的边长a 。
图
【答案】该结构的最大轴力由强度条件得:
3. 见图,实心圆轴和空心圆轴的横截面面积、长度、材料及扭矩均相同,空心轴内外径的比值为
。
; (2)扭转角的比值
。
试求:(l )最大切应力的比值:
,其中
图
【答案】(1)两轴的扭转截面系数分别为
由
,扭矩T 相等,知:
最大切应力的比值为
(2)两轴截面的极惯性矩分别为
由
,扭矩T 相等,材料相同,长度相等,知:
扭转角的比值为
4. 如图所示,抗弯刚度为EI 的梁,在全梁上受集度为q 的均布载荷作用。试求此梁的挠曲线方程及转角方程,并确定其最大挠度和最大转角(梁长为l )。
图
【答案】①设支座A 和支座B 的支反力分别是
,由对称性:
②梁的弯矩分布方程:
③而根据梁的挠曲线近似微分方程,即
积分得到
④左右两铰支座的挠度等于零,即x=0时,y=0; x=l时,y=0,则有:
梁的转角方程和挠曲线方程分别是: