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2018年华东交通大学土木建筑学院801材料力学考研基础五套测试题

  摘要

一、解答题

1. 一边长为10m 的正方形平板,变形后各边仍为直线,其形状如图(a )所示。试求平板在板平面内的主应变及其方向。 【答案】(l )x 、y 方向的应变分量

(2)主应变 主应变方向

解之得

主应变数值

平板沿主应变方向的变形如图(b )所示。

2. 长度为l ,弯曲刚度为EI ,总重量为P=mg的匀质简支梁AB ,在跨度中点C

处承受重量为

的重物从高度h 自由下落的冲击作用,如图所示。若需考虑被冲击的梁AB 的质量,试

求其动荷因数。

【答案】设梁在静荷载

,作用下,跨中截面C 的挠度为

,挠曲线方程为

(l )系统在冲击前瞬时的机械能。冲击前瞬时,重物下降至与梁接触,梁与重物以相同的速度一起向下运动。静荷载下梁的挠曲线方程为

设重物和梁一起下降时,截面C 的下降速度为

,则梁任一微段

由动量守恒原理

解得梁和重物一起在截面C 的速度为

梁和重物在冲击前瞬时(图中梁的水平位置)的机械能为

的速度v 为

,,挠曲线方程为

。则动荷因数

;梁在

冲击荷载作用下,跨中截面C 的挠度为

(2)系统在冲击末瞬时的机械能。冲击末瞬时,梁和重物下降至最低位置(图中位置2)的机械能为

(3)动荷因数。由机械能守恒原理

解得

的根,即得动荷因数为

3. 一具有初曲率的等厚度钢条AB ,放置在刚性平面MN 上,两端距刚性平面的距离分布。设钢条的长度l=20cm,横截面(l )钢条在自然状态下的轴线方程。 (2)加力后,钢条内的最大弯曲正应力。

; 弹性模量E=200GPa,试求:

如图(a )所示。若在钢条两端施加力F 后,钢条与刚性平面紧密接触,且刚性平面的反力为均匀