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2018年内蒙古科技大学机械工程学院812机械设计之材料力学考研核心题库

  摘要

一、解答题

1. 如图所示结构中,杆1、杆2的横截面面积分别为应力

=160Mpa,力F 沿刚性杆水平移动。试求:最大许可荷载

,材料的许用

和相应的荷载位置x 。

【答案】由刚性杆的静力平衡条件可得

由强度条件可得求得杆1,杆2的许可轴力:

把⑤式代入①、②、③、④式,解得

2. 已知图(a )所示。T 形截面梁的许用拉应力

,许用压应力

。试按正应力强度条件对梁的强度进行校核。

【答案】设形心轴离T 形截面上缘的距离是S ,由组合图形形心公式,得

利用平行移轴定理得到截面对其形心轴的惯性矩为

作悬臂梁的弯矩图见图(c ):

由上述弯矩图发现最大拉应力可能发生在B 截面的下边缘或C 截面的上边缘,最大压应力发生在C 截面的下边缘,即 梁中最大拉应力为

梁中最大压应力为

综合以上,故梁的强度不能满足要求。

3. 如图1所示外伸梁,受集中力作用,已知许用拉应力校该梁的强度

,许用压应力。

图1

【答案】此为截面上下不对称的等截面梁,则可能出现两个危险截面,即正弯矩最大与负弯矩绝对值最大的截面, 有三个可能的危险点,需逐个校核。 梁的弯矩图如图2所示。

图2

C 截面弯矩绝对值最大,a 点拉应力、b 点压应力都可能达到危险值; B 截面弯矩绝对值为第二大,虽然不是最大,但b 点拉应力可能达到危险值。 计算截面形心与惯性矩,得

C 截面

B 截面

故强度足够