2017年江苏科技大学903力学综合之材料力学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、计算题
1． 已知如图所示直径D=0.2m的圆形截面上有内力，轴力弯矩
。
（l ）计算A ，B ，C ，D4点处的正应力;
（2）定出危险点的位置，计算危险点处的正应力; （3）确定中性轴位置，绘出该截面上的正应力分布图。
（拉），
图
【答案】（1）圆形截面图形几何性质：
（2）A , B , C , D4点处的正应力：
（3）危险点的最大正应力： 截面上的总弯矩
矢量与O Z 轴的夹角的计算：
得
。
由此可确定危险点K 的位置如图（b ）所示，该点处的最大正应力为
同理，有
发生在截面周边上的K ’点（见图（b ））。 （45）确定中性轴位置（见图（b ））：
由中性轴上位于第一象限内的任一点（x 0, y 0）处的正应力为零，即由
得到中性轴的方程为
并由方程解得：中性轴在两坐标轴上的截距为（b ）中。
（5）绘正应力分布如图（b ）所示。
2． 在一液压机上横梁的表面上某点处，用60°应变花测得三个方向的线应变
为
。己知液压机材料的弹性常数E=210 GPa，
v=0.3。试用应变圆求主应变， 并求该点处主应力的数值及方向。 【答案】绘纵坐标轴，根据己知
分别作与该轴平行的直线L a 、L b 、L c 。过L b 上任
一点B 作直线BA 、BC ，与L b 夹角均为60°，并且分别交L a 、L c 于点A 、C 分别作线段BA 、BC 的中垂线，交于点O 1， 以O 1为圆心，以O 1A 为半径做应变圆，交ε轴于D 1、D 2两点，如图所示。
和
，绘中性轴于图
图
由图可量得主应变大小
:方向:
根据广义胡克定律可得主应力:
根据主应力符号规定，记主应力为:
主应力与主应变的方向相同，即
3．
试用应力圆的几何关系求图所示悬臂梁距离自由端为
的截面上，在顶面以下40mm
的一点处的最大及最小主应力，并求最大主应力与x 轴之间的夹角。
【答案】在距离悬臂梁截面上的剪力和弯矩分别为:
于是在该截面上如图中所示点位置的应力分量为:
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