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2017年西北工业大学动力与能源学院材料力学(加试)复试仿真模拟三套题

  摘要

一、计算题

1. 一厚度为δ、宽度为b 的薄直钢条AB ,钢条的长度为l ,A 端夹在半径为R 的刚性座上,如图1所示。设钢条的弹性模量为E ,密度为ρ,且壁厚δ<

图1

【答案】在线性小变胎的范围内,AC 段的曲率

,故AC 段的弯矩

图2

BC 段受力均匀,如图2所示,其荷载集度

,根据平衡方程

解得:

2. 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;

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,可得:

(拉)

(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。

【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:

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

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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。

3. 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; (2)计算梁横截面上的最大切应力

,许用压应力

。弹性模量

。试:

,绘中性轴于图

【答案】(1)

(2)

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