2018年北京科技大学国家材料服役安全科学中心813工程力学之材料力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、计算题
1． 图（a ）所示简支梁，由100mmxl00mmx10 mm等边角钢制成，受均布载荷q=2kN/m作用，梁的跨度应力。
。试求:（l ）危险截面上A ，B ，C 三点的正应力; （2）梁的最大拉应力和最大压
图
【答案】载荷q 铅垂向下，过截面的弯曲中心，载荷作用平面和梁的形心主惯性平面不平行，梁发生斜弯曲。以截面形心主惯性轴为坐标轴y 和z ，载荷q 和y 轴的夹角（l ）危险截面上A ，B ，C 三点的正应力 将载荷q 沿坐标轴y ，z 分解
，如图（b ）所示。
梁的最大弯矩发生在中央截面，即危险截面，梁在两个主惯性平面内弯曲的最大弯矩分别为 xz 平面内弯曲:查型钢表:角钢的A 点的坐标:B 点的坐标
形心c 到两边距离为28.4mm 。
C 点的坐标:三个点的正应力:
，所
以
（2）梁的最大拉应力和最大压应力
梁的最大应力发生在中央截面中性轴的方
位
。
中性轴和z 轴夹角
，如图（b ）所示，在A 点产生最大压应力。作中性轴的平行线，该
B ’点的坐标很难求得，平行线和截面周边的切点B ’处产生最大拉应力。但与B 点的位置相当接近，所以，B 点的应力可作为梁的最大拉应力。 所以，梁的最大拉应力。
梁的最大压应力。
2． 如图所示悬臂梁AB 的截面抗弯刚度为EI ，承受均布载荷q 和集中力3qa/8作用，略去剪切变形的影响，试用卡氏第二定理:
图
（l ）求B 截面的铅垂位移; （2）求B 截面的转角。
【答案】（l ）求B 截面铅垂位移，在截面B 增加垂直附加力F a
代入卡氏定理
则B 截面铅垂位移为0。
（2）求B 截面转角，在B 截面增加单位力偶M a
代入卡氏定理
则B 截面转角为
的薄壁球形容器，承受内压p 1=32MPa，外压p 2=30MPa，
，试分别按第三和第四强度理论，确定容器的工作
3． 一平均半径R=500mm、壁厚如图（a ）所示。材料的屈服极限安全因数。
图
【答案】（l ）危险点应力状态。由于p l >p2，故薄壁球形容器的危险点位于容器内表面的各点处，其应力状态如图（b ）所示，且
。其主应力为
截取半球体〔图（c ）〕，由力的平衡条件
，得
略去高阶微量
，得
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