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2017年江苏大学农业装备工程学院(农业工程研究院)802材料力学考研强化模拟题

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2017年江苏大学农业装备工程学院(农业工程研究院)802材料力学考研强化模拟题(一) . 2 2017年江苏大学农业装备工程学院(农业工程研究院)802材料力学考研强化模拟题(二) 11 2017年江苏大学农业装备工程学院(农业工程研究院)802材料力学考研强化模拟题(三) 20 2017年江苏大学农业装备工程学院(农业工程研究院)802材料力学考研强化模拟题(四) 29 2017年江苏大学农业装备工程学院(农业工程研究院)802材料力学考研强化模拟题(五) 38

一、计算题

1. 分析图所示杆件A 点处横截面上及纵截面上有什么应力。

【答案】取A 点的单元体如图所示,由

由切应力互等定理由故

,设斜面的面积为dA

2. 一水平放置的等截面圆杆AB ,其轴线为1/4圆弧,圆弧的半径R=60cm,圆杆在自由端A 承受铅垂载荷F=l.5kN,如图(a )所示。圆杆材料的许用应力泊松比=0.3。试求圆杆的直径及自由端A 的铅垂位移。

,弹性模量E=210Gpa,

【答案】(l )受力分析

取任一横截面如图(b )所示,其内力分量为

显然,危险截面为固定端截面B ,其内力分量为

危险点位于危险截面B 的上、下边缘处。对于圆截面在扭弯组合变形下,由第三强度理论可得强度条件为

于是可得圆杆直径为

(2)自由端A 的铅垂位移 铅垂位移。

由微段扭转变形引起的位移为

对于轴线的1/4圆弧的曲杆,取任一微段ds (图(b )),微段的扭转与弯曲变形均将引起自由端的

由微段弯曲变形引起的位移为

注意到

,于是,可得自由端的铅垂位移为

3. 如图所示,结构由两悬壁梁AB 和CD 通过拉杆BC 在B ,C 处铰接而成,B 处受垂直向下的,拉杆的抗拉刚度为EA=3EI/(7 a),集中力 F 作用。两悬壁梁的抗弯刚度均为EI (EI 为常数)尺寸如图。试用力法正则方程求拉杆BC 的内力。

2

【答案】由题意是一次超静定结构 相容方程:

4. 截面为

代入相容方程得:

的矩形截面直杆,受轴向拉力F=12kN作用,现将该杆开一切口,如

=100 MPa。

图(a ) 所示。材料的许用应力

试求:(l )切口许可的最大深度,并画出切口处截面的应力分布图。 (2)如在杆的另一侧切出同样的切口,应力有何变化。

【答案】(l )切口许可的最大深度。如图(b )所示,切口截面的形心已从c 点移到c’点,显然,杆在切口附近承受偏心拉伸,偏心距和弯矩

。切口截面的内力如图8.10(c )所示,有轴力

切口许可的最大深度y 由杆的强度条件确定,即

式中,切口截面的面积抗弯截面系数