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2017年北方工业大学材料力学考研复试核心题库

  摘要

一、计算题

1. 图(a )示,在受集中力偶矩线应变为中力偶矩

作用的矩形截面简支梁中,测得中性层上k 点处沿

方向的

,己知材料的弹性常数E 和v ,梁的横截面及长度尺寸为a 、b 、d 、h 、l ,求集

【答案】(l )K 点位于梁横截面的中性轴上,则K 点处于纯剪切应力状态,如图(b )所示。K 点处 所受的剪力为

,切应力为

,得到

(3)因测出的是A 点处沿的测量为

(4)

方向的线应变,事实上,该

方向与图(b )所示的梁轴线方向x

方向,则题目所给K 点

(2)将单元体逆时针旋转

不一致。以梁轴线方向x 作为基准,则图(a )所示K 点方向应为

2. T 形等截面悬臂梁受力及尺寸(单位:mm )如图所示。己知Z 为梁截面的中性轴,P=16KN,a=2m, 材料的许用拉应力(l )校核梁的正应力强度;

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,许用压应力。弹性模量。试:

(2)计算梁横截面上的最大切应力。

【答案】(1)

(2)

3. A 3钢制成的矩形截面杆的受力及两端约束情形如图所示,其中(a )为正视图,(b )为 俯视图。在A 、B

两处用螺栓夹紧。已知E=210GPa,求此杆的临界载荷。

,材料的弹性模量

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【答案】压杆AB 在正视图x-z 平面内失稳时,A 、B 两处可以自由转动,相当于铰链约束。在俯视图x-y 平面内失稳时,A 、B 两处不能自由转动,可简化为固定端约束。 在x-z 平面内:

A 3钢的

属于弹性稳定问题,运用欧拉公式:

在x-y 平面内:

A 3

钢的

。由表查得:

属于弹塑性(非弹性)稳定问题,

则运用直线型经验公式

综上可知此杆的临界载荷为373kN 。

4. 如图所示,矩形截面钢杆承受一对外力偶矩求:

(l )杆内最大切应力的大小、位置和方向; (2)横截面短边中点处的切应力; (3)杆的单位长度扭转角。

。己知材料的切变模量G=80GPa,试

【答案】(1)根据比值

,查表可得矩形截面杆扭转时的系数:

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