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2017年沈阳建筑大学材料力学(同等学力加试)复试仿真模拟三套题

  摘要

一、计算题

1. 如图所示,矩形截面钢杆承受一对外力偶矩求:

(l )杆内最大切应力的大小、位置和方向; (2)横截面短边中点处的切应力; (3)杆的单位长度扭转角。

。己知材料的切变模量G=80GPa,试

【答案】(1)根据比值则该杆的抗扭截面系数:

杆内最大切应力发生在横截面长边中点处:

(2)横截面短边中点处的切应力:

(3)该杆的截面极惯性矩

则杆单位长度扭转角:

2. 如图所示,绞车由两人同时操作,若每人在手柄上沿旋转的切向作用力F 均为0.2kN ,己知轴材料的许用切应力[τ]=40MPa。试求: (1) AB 轴的直径;

(2)绞车所能吊起的最大重量。

,查表可得矩形截面杆扭转时的系数:

【答案】(l )施加在摇手处的外力偶矩为

则AB 轴上的最大扭矩根据扭转切应力强度条件

可得AB 的直径:

故取d=22mm

(2)由(1)得两齿轮的圆周力满足:

解得

故绞车可吊起的最大重量P 满足:

解得P=1120N=1.12kN

3. 抗弯刚度为EI 的等截面简支梁受均布荷载作用,用单位载荷法求梁中点的挠度截面的转角。剪力对弯曲的影响不计。

由图可得AB 轴传递到绞车上的扭矩:

和支座A

【答案】在实际荷载作用下,任一x 截面的弯矩为

(l )求C 截面的挠度

在C 点加一向下的单位力,如图所示

任一x 截面的弯矩为

(2)求A 截面的转角

在A 截面加一单位力偶,如图所示

引起的x 截面的弯矩为