2016年空军工程大学理学院586工程力学二之材料力学考研复试题库
● 摘要
一、计算题
1． z 形截面简支梁在跨中受一集中力作用，如图1所示。己知该截面对通过截面形心的一对相互垂直 的轴y 、z 的惯性矩和惯性积分别为求梁的最大弯曲正 应力。
和
试
图1
【答案】梁的最大弯矩发生在跨中C 截面，值为:
该截面中性轴n-n 与y 轴之间的夹角θ，且M y =0，则由
解得:可。
中性轴的位置如图2所示，可能危险点为a 、b 、c 、d 四点，根据对称性，只需计算a 、c 两点即
图2
根据广义弯曲正应力公式，有
则：
因此，梁的最大正应力发生在c 、d 两点，且
2． 两端铰支、强度等级为TC13的木柱，截面为150mm ×150mm 的正方形，长1=3.5m，强度许用应力
。试求木柱的许可荷载。
【答案】木柱截面对中性轴的惯性半径:两端铰支
，木柱的柔度:
木柱的稳定系数:
故木柱的许可载荷:
3． 图中所示外伸梁受均布荷载q=7.5kN/m作用，h=2b， 截面为矩形，已知屈服极限σs =235MPa，安全因素n=1.71。试按极限荷载法确定截面尺寸。
图
【答案】作弯矩图如图，由梁的强度条件:
由梁的强度条件：
4． 等截面细长圆杆AB 长度t=3.4m，直径d=84mm，因其临界压力太小，使用时需在中间加一，两杆总长度不变，可动铰链支座C ，设x=2m，AB 杆可视为由AC 和CB 两根杆构成（图（b ））已知材料弹性模量理位置。
。
求:（l ）此时压杆的临界压力是未加可动铰链支座时临界压力的多少倍? （2）可动铰链C 的最合
图
【答案】（l ）两种形式临界压力
对于未加可动铰链支座的图（a ）形式AB 杆一端固定一端铰接
，
。
则
故AB 杆为细长压杆，临界压力用欧拉公式计算
对于加一可动铰链支座的形式如图（b ）所示
杆系的临界压力值应为AC 、CB 两段杆中临界压力最小值。 AC 段
则
则为中长压杆，其临界压力为
CB 段
CB 段仍为中长压杆故
（2）两杆段临界压力值相等，整个系统临界压力值为最大时，可动铰位置最合适，两杆段截面积相等，同一材料a ，b 相同，则只需
，则
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