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2017年北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心813工程力学(包括材料力学、理论力学)考研题库

  摘要

一、解答题

1. 重物w 由铝丝CD 悬挂在钢丝ACB 的中点C 。己知铝丝的直径

, 钢丝的直径

,许用应力

。试求:(l )

许可重量[w]; (2)[w]=[w]max时,钢丝的倾角。

许用应力时,重物的

【答案】分析C 点受力,由静力平衡条件得重物重力w 与铝丝轴力由强度条件得铝丝与钢丝的许可轴力分别为

代入①式中,得

重物的许可重量为

(l )当解得:

(2)当即

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,钢丝场的关系:

时,有

解得

综上所述,

时,系统的强度由钢丝控制

; 当

时,

时,钢丝和铝丝同时达到许可

系统的强度由铝丝控制,

轴力,。

2. 如图(a ),(b )所示桁架支座处的接节头。已知水平杆为b=20cm的正方形截面,斜杆传递的压力N=70kN,木材的顺纹许用拉应力木纹方向的许用挤压应力

试求节点处各部分尺寸h 及l ,和支座垫块的宽度c 。

,顺纹许用切应力

,与木纹成

角的许用挤压应力

,垂直

,也就【答案】此为木材的强度校核问题。木材不是各向同性的材料(可视为正交各向异性材料)是说木材的强度与木纹所夹的角度有关,故在强度计算中,应根据受力与木纹间的夹角来选用相应的许用应力。 (l )接头尺寸

斜杆轴力N=70kN,水平杆内力S 与支座反力由斜杆与水平杆接触面的挤压强度条件

所以

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,由半衡条件,可得

汇交十点D (图(c ))

由水平杆的剪切强度条件

所以

校核水平杆的拉伸强度

故取h=7cm,1=26cm能满足强度和构造上的要求。 (2)垫块宽度 由挤压强度条件

所以

3. 弯曲刚度为EI 的外伸梁AC ,承受载荷如图(a )所示。试用叠加原理,求外伸端截面C 的挠度和 转角。

【答案】(l )将外伸部分BC 看作悬臂梁(图(b )) 由挠度、转角表,得

(2)考虑截面B 转角的影响

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