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2016年华北电力大学可再生能源学院、核科学与工程学院材料力学(同等学力加试)考研复试题库

  摘要

一、计算题

1. 用等角应变花测得受力构件表面上某点处三个方向的线应变(如图1所示)

,试求该点处沿x ,y 方向的应变分量,以及xy

平面内主应变的大小和方向。

【答案】根据任意角度的应变计算公式:

可得:

联立以上三式,解得该点的应变分量:

又由主应变计算公式可得主应变大小:

方向:

2. 弹簧扳手的主要尺寸及其受力如图1所示。材料的弹性模量E=210 GPa ,当扳手产生M 0=200N▪m 的力矩时,试按叠加原理求指针C 的读数值。

图1

【答案】为了便于计算C 截面位移,将弹簧扳手受力简化如图2所示。

图2

其中,

由叠加原理可得截面C 的挠度:

3. 图E=200GPa,(a )所示水平直角折杆受竖直力F 作用,己知轴AB 直径d=100mm; 且a=400mm,v=0.25。在D 截面顶点K 测出轴向应变

,试求该折杆危险点的相当应力

【答案】(l )确定k 点的应力状态:该段圆杆受弯曲和扭转,所以k 点的应力状态如图(b

)所示。为K 点的弯曲正应力,

为K 点的扭转切应力。

(2)根据胡克定律,K 点的所以

所以作用力F 大小为

所以

(3)第三强度理论

4. 两根直径为d 的立柱,上、下端分别与强劲的顶、底块刚性连接,如图1所示。试根据杆端的约束条件,分析在总压力F 作用下,立柱可能产生的几种失稳形态下的挠曲线形状,分别写出,并确定最小临界力对应的总压力F 之临界值的算式(按细长杆考虑)

的算式。

图1

【答案】在总压力F 作用下,立柱可能发生以下三种失稳情况:

(1)如图2(a )所示,每根立柱视为两端固定的压杆,在两立柱平面内分别失稳。此时长度因数

,其临界力:

(2)如图2(b )所示,两根立柱均视为下端固定,上端自由的压杆,在两立柱平面内失稳,此