2017年东北大学资源与土木工程学院821材料力学之材料力学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、计算题
1. 有一空心圆轴,其外径D=120mm,内径d=80mm,在其两端承受一对扭转的外力偶矩用,如图 (a )所示。在轴的中部外表面A 点,测得与其母线
成
。己知材料的弹性模量
,泊松比v=0.35,试求扭转力偶矩
作。
方向的线应变
为
图
【答案】(l )画出A 点处的应力状态单元体,为受切应力所示。 (2)对于
,需将单元体逆时针旋转
,可得
则所以
(3)在扭转外力所以
作用下,切应力为:
作用的纯剪切应力状态,如图(b )
2. 结构的组成及受力如图(a )所示。梁AB 为14号工字钢,杆CD 为5号槽钢,二者材料均为3号钢。己知
,试校核此结构是否安全。
图
【答案】(l )构件的受力分析
以梁AB 为平衡对象,其受力图如图(b )所示。根据平衡条件
根据平衡条件
分别求
(2)对梁AB 进行强度校核
梁AB 在C 截面处弯矩最大,故为危险面,其上之弯矩和轴向力分别为
由型钢表查得14号工字钢
所以
大于5号槽钢
由表查得
得
,但没超过5%,故仍认为是安全的。
(3)对压杆CD 进行稳定校核
用直线内插法求得
压杆的稳定许用应力为
压杆的工作应力
压杆也是安全的。故整个结构是安全的。
3. 试选择适当的方法,作图1所示各梁的剪力图和弯矩图。
图1
【答案】(l )取距离A 端为x 处的任意截面,则该截面的剪力和弯矩为:
根据方程做剪力和弯矩图,如图2(a )所示。在剪力为零的点,即x=0.9254m时,弯矩取得最大m 。 值,为M max =l.55kN·
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