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2017年郑州大学力学与工程科学学院956力学之材料力学考研冲刺密押题

  摘要

一、计算题

1. 如图所示,直梁ABC 在承受荷载前搁置在支座A 和C 上,梁与支座B 间有一间隙△。当加上均布荷载后,梁在中点处与支座B 接触,因而三个支座都产生约束力。为使这三个约束力相等,试求其△值。

【答案】直梁ABC 在承受载荷之后的受力简图如下图所示。

由题意可知,三个约束力相等:分析可知△即为直梁ABC 在由叠加原理可得在

单独作用下

,其中,查教材附录可得:

和均布载荷共同作用下引起的挠度。

在均布载荷单独作用下故

2. 截面为的矩形截面直杆,受轴向拉力F=12kN作用,现将该杆开一切口,如

=100 MPa。

图(a ) 所示。材料的许用应力

试求:(l )切口许可的最大深度,并画出切口处截面的应力分布图。 (2)如在杆的另一侧切出同样的切口,应力有何变化。

【答案】(l )切口许可的最大深度。如图(b )所示,切口截面的形心已从c 点移到c’点,显然,杆在切口附近承受偏心拉伸,偏心距和弯矩

。切口截面的内力如图8.10(c )所示,有轴力

切口许可的最大深度y 由杆的强度条件确定,即

式中,切口截面的面积抗弯截面系数

代入上式得

代入数据得

解方程得到两个解:

显然分别为

不合理,所以切口许可的最大深度,截面上的最大和最小应力

切口截面的应力分布如图(d )所示。

(2)如在杆的另一侧,切出同样的切口,切口截面处又变为轴向拉伸,其应力为

由计算结果可以看出,杆的两侧切口虽然截面面积减少,但应力却比一侧切口小。

3. 如图所示,结构由两悬壁梁AB 和CD 通过拉杆BC 在B ,C 处铰接而成,B 处受垂直向下的,拉杆的抗拉刚度为EA=3EI/(7 a2),集中力 F 作用。两悬壁梁的抗弯刚度均为EI (EI 为常数)尺寸如图。试用力法正则方程求拉杆BC 的内力。

【答案】由题意是一次超静定结构 相容方程:

代入相容方程得:

4. 图b=80mm,t=10mm,d=16mm

,(a )、(b )所示铆接接头,由两块钢板搭接而成,已知F=80kN,

=100Mpa

,料相同)。

=300Mpa

=160Mpa,试校核接头强度。(铆钉也为钢制,且与钢板材