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2017年浙江大学环境与资源学院341农业知识综合三[专业硕士]之材料力学考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 直径为d 的圆截面钢杆受轴向拉力作用发生弹性变形,己知其纵向线应变为c ,弹性模量为E ,泊松比为μ,则杆的轴力F=_____,直径减小Δd=_____。 【答案】

【解析】由胡克定律

可知,轴力

②在弹性变形阶段,横向应变可得

2. 下图所示两杆AC 、BC 长度为l ,拉压钢度EA 为常数,则节点C 的水平位移ΔC x =_____,垂直位移ΔC y =_____。 【答案】

【解析】对AC 杆受拉,BC 杆进受压,受力分别为:AC 、BC 杆变形产生的应变能分别为:

由于F 的方向竖直向下,因此C 点只有竖直方向的位移,没有水平方向的位移,即又竖直方向的位移△C y 满足

:可得:

3. 图所示压杆的下端固定,上端为弹簧支承,其长度系数的范围为_____。

【答案】

【解析】杆的上端与弹簧相连接,由于弹簧也发生变形,因此压杆的端截面是介于固定支座和铰支座之间的 弹性支座。

4. 如图所示为一非对称循环的交变应力曲线,则交变应力的循环特性r=_____,

应力幅值_____ ,平均应力

______。

【答案】

【解析】由题图可知,循环特性:应力幅值:平均应力:

,则有

二、计算题

5. 直径d=20mm的折杆,A 、D 两端固定支承,并使折杆ABCD 保持水平(角B 、C 为直角),在BC 中点E 处承受铅垂荷载F ,如图1所示。若l=150 mm ,材料的许用应力弹性模量E=200GPa,切变模量C=80 GPa,试按第三强度理论确定结构的许可荷载。

(提示:本题为超静定结构。可取杆BC 与杆AB 、CD 在截面B 和C 的约束为多余约束,并考虑

BC 杆的对称性,且不计其沿杆轴方向的变形,于是,多余未知数可简化为一个。)

图1

【答案】沿B 、C 截面将该结构断开,分成三部分。 由对称性可知各部分受力如图2所示。

由于CD 梁在C 端的转角等于BC 梁在C 端的转角,即其中,CD 梁中C 端转角:

BC 梁在C 端的转角由叠加法可得:

故有

,代入已知数据,且

,解得

图2

分析可知系统的危险截面可能发生在固定端A 或D 处,也可能发生在BC 梁中E 截面。其弯矩:

A 、D 截面处扭矩为:

故A 或D 处为危险截面。根据第三强度理论得到强度条件:

整理得:

,代入数