2018年中南林业科技大学土木工程与力学学院836材料力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、计算题
1． 飞机起落架的折轴为管状截面，F2=4kN，内直径d=70 mm，外直径D=80mm。承受荷载Fl=IkN，如图1所示。若材料的许用应力
，试按第三强度理论，校核折轴的强度。
图1
【答案】如图2所示，为起落架的受力简图。分析可知折轴AB 为拉压弯扭组合变形，根部A 处为危险截面。
图2
根据受力简图可知该点的内力:
A 处的合成弯矩:
故A 截面的应力分量:
根据第三强度理论可得:
折轴AB 满足强度要求，是安全的。
2． 如图1所示钢质曲拐ABC ，安置在水平面内，AB 和BC 垂直，其A 端固支，C 端挂有钢丝
2
绳，钢丝 绳长S=2.1m，截面积F=0.1 cm，其下连接吊盘D ，重量W=100N的重物放在吊盘上。
己知a=40cm，1=1 m ，d=4m，b=1.5cm，h=2cm，钢的材料常数为:E=210GPa，G=82GPa，[σ]=160MPa，不计曲拐、吊 盘、钢丝绳自身重量，试求:
（l ）找出AB 段的危险截面及危险点的位置，并画出应力状态，注明应力大小及方向; （2）用第四强度理论校核曲拐AB 段的强度; （3）求出曲拐C 端竖直方向位移。
图1
【答案】（1） AB 杆所承受的扭矩:T=Wa=I00×0.4=40N·m 承受的最大的弯矩位于截面A 处，值为:M=Wl=100×l=100N·m AB 段的危险截面位于固定端截面A 处，危险点的应力状态如图2所示
图2
正应力:切应力:
（2）由第四强度理论可得:
因此，杆AB 满足强度要求。
（3）曲拐C 端竖直方向位移由三部分组成 ①BC 杆弯曲引起的位移
②AB 杆弯曲变形引起的位移
③AB 杆扭转变形引起的位移
综上所述，曲拐C 端竖直方向位移