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2018年石家庄铁道大学大型结构研究所801材料力学考研基础五套测试题

  摘要

一、解答题

1. 求下列各杆的最大正应力。

(l )图(a )为开槽拉杆,两端受力F=10kN,b=4rnrn,h=20rnm,(2)图(b )为阶梯形杆,AB 段杆横截面积为横截面积为

;

,BC 段的横截面积为。

;

(3)图(c )为变截面杆,AB 段的横截面积为(4)图(d )为块石桥墩,材料的容重

=10mm;

,CD 段杆

,BC 段杆横截面积为

【答案】(1)如图(a )所示,

(2)作杆ABCD 的轴力图如图所示

所以

(3)如图(c )所示BC 段,

可知,

(4)如图(d )所示,轴力最大正应力:

2. 重量G=1kN的重物自由下落在矩形截面的悬臂梁上,h=200 mm,,如图所示。己知b=120mm。H=40mm,l=2m,E=10GPa,试求梁的最大正应力与最大挠度。

【答案】(l )动载荷系数的计算 为了计算

,应先求冲击点的静位移△st 。悬臂梁受静载荷G 作用时,载荷作用点的静位移,即

自由端的挠度为

则动载荷系数

(2)静载荷作用下的应力与变形

如图所示,悬臂粱受静载荷G 作用时,最大正应力发生在靠近固定端的截面上,其值为

而最大挠度发生在自由端,即

于是,此粱的最大动应力与最大动挠度分别为

3. 己知某直梁的挠曲线方程为【答案】(1)由梁的挠曲线方程得

,试求:(1)梁的弯矩方程和

剪力方程; (2)梁的最大弯矩值; (3)梁上分布载荷的变化规律及梁的支承情况。

由于由微分关系有(2)当弯矩

(3)由于方程可知

,可见分布载荷为三角形分布。

,同时从挠曲线

时y=0,即梁的两端挠度为零。由此,可以得出梁的两端为铰支,梁的受

时,弯矩有极值,由

,所以

,可得

。所以,最大负

力与支承情况如图所示。