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2017年西安工业大学建筑工程学院818材料力学之材料力学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、填空题

1. 梁挠曲线近似微分方程为,其近似性是_____和_____。

【答案】梁的挠曲线为一平坦曲线; 略去剪力F s 的影响。

【解析】由

可略去不计,可近似写为,当假设梁的挠曲线为一平坦的曲线,故于l 相比十分微小而中略,此式又由于略去了剪力F s 的影响,并在

去了项,故称为梁的挠曲线近似微分方程。

2. 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】

【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:

可得:

3. 如图(a )和(b )所示梁的静不定度分别为_____度和_____度。

【答案】2; l

【解析】图(a )中整体分析的未知量有:固定端竖直方向上的力和弯矩,两个支反力; 分别解除两个支反力,相当于解除了两个内约束,可求得剩下未知量; 图(b )中局部分析的未知量:铰接点上的竖直方向上的力, 两个支反力。解除两个支反力中的任何一个,相当于解除一个内约束后,即可求得剩下未知量。

4. 在组合变形情况下,,直杆长为l 的横截面上同时存在轴力N (x )、扭矩M n (x )和弯矩M (x )试写出组合 变形时计算整个杆件总变形能的积分表达式U=_____。 【答案】

二、计算题

5. 图所示矩形截面的细长压杆,其约束情况为下端在xy 和xz 平面内均为固定,上端在xy 平面内视为固定端,在xz 平面内可视为自由端。试求b 和h 的合理比值。

【答案】(l )在xz 平面内失稳时,一端固定,一端自由,

,中性轴为y 轴,则,

(2)在xy 平面内失稳时,两端固定,知,中性轴为z 轴,则,故

(3)要使设计是最合理的,需满足压杆在两个平面内的稳定性相同,即

得:

:

6. 图所示直径为d 的一框架结构置于水平平面内,试分析各杆危险截面上危险点处单元体的应力状态。

【答案】BcB '杆受力作用发生弯曲(见图),C 截面上顶点为单向压应力状态,下底点为单向拉应力状态; AB 杆为弯扭组合变形(见图),A 截面上顶点和下底点分别为弯曲拉、压应力和扭转切应力作用的二向应力状态。

7. 图所示一水平面内的等截面直角曲拐,截面为圆形,受到竖直向下的均布荷载q 作用。已知

:

强度。

,容许应力。试按第三强度理论校核曲拐

【答案】在曲拐B 处

由第三强度理论校核B 处强度得: