2018年大连交通大学交通运输工程学院801材料力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、计算题
1． 如图所示拉杆承受轴向拉力F=10kN，杆的横截面面积A=100mm2。如以α表示斜截面与横截面的夹角，试求:
（l ）当α=0°, 30°, -60°时各斜面上的正应力和切应力，并用图表示其方向: （2）拉杆的最大正应力和最大切应力及其作用的截面。
图
【答案】（1）斜截面上的正应力与切应力为:其中，拉杆横截面上的应力①当α=0°时，
②当α=30°时，
③当α=-60°时，
（2）斜面上正应力斜面上切应力
故当
，故当
即
即时，有
时，有
, 则
2． 试求图1示各杆1-1和2-2横截面上的轴力，并作轴力图。
图1
【答案】（l ）使用截面法，沿1-1截面将杆分成两段，取出右段，根据其平衡方程可得
; 同理可以计算2-2截面右段，根据其平衡方程
，可得
。
轴力图如图2（a ）所示。
，
图2
（2）使用截面法，沿1-1截面将杆分成两段，取出右段，根据其平衡方程同理可以计算2-2截面右段，根据其平衡方程
，可得
。
，可得
轴力图如图2-2（b ）所示。
3． 图示蒸汽机的活塞杆AB ，所受的压力F=120kN，t=1.8m，横截面为圆形，直径d=75mm。材料为Q255钢，E=210 Gpa，。=240 Mpa。规定n st =8，试校核活塞杆的稳定性。
图
【答案】对于两端铰支杆，
=1，所以杆的柔度
因，故可用欧拉公式计算活塞杆的临界载荷，即
工作安全因数
工作安全因数大于规定的安全因数，故安全。
4． 简易起重设备的计算简图如图1所示。已知斜杆AB 用两根63mm ×40mm ×4mm 不等边角钢组成，钢的许用应力[σ]=170MPa。当提起重量为P=15kN的重物时，试校核斜杆AB 的强度?
图1
【答案】（l ）求AB 杆的轴力
对滑轮A 进行受力分析，如图2所示，由平衡方程:
可得:
图2
（2）应力校核查型钢表得到单个63mm ×40mm ×4mm 不等边角钢的面积为4.058cm 。
2
则杆AB 的应力:
杆AB 强度满足要求，是安全的。