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2018年河南农业大学园艺学院341农业知识综合三[专业硕士]之材料力学考研核心题库

  摘要

一、解答题

1. 图所示圆轴,在跨中作用有集中力F ,试分别指出以下几种情况下轴的交变应力的循环名称。并计算其最大应力

、最小应力

和循环特征r 。

旋转;

为常量);

作周期性变化(其中

(1)荷载F 不随时间变化,而圆轴以等角速度(2)圆轴不旋转,而

F=

(4)圆轴不旋转,荷载F 也不变;

(5)圆轴不旋转,荷载F 大小也不变,其作用点位置沿跨中截面的圆周作连续移动,F 的方向始终指向圆心。

(3)圆轴不旋转,而荷载在0~F 之间随时间作周期性变化;

【答案】(1)对称循环

(2)非对称循环

(3)脉冲循环

(4)静应力

(5)对称循环

2. 图(a )所示厚度压应力

的钢板卷成的圆筒,平均直径D=200mm,接缝处用盖板与铆钉

,许用挤

,筒的两端受到扭转力偶矩

作用,试求铆钉间的间距s 。

连接,从而形成了一个闭口薄壁圆筒。若铆钉直径d=20mm,许用切应力

【答案】(l )由薄壁圆筒受扭可知,圆筒横截面上切应力为

(2)将盖板从中间切开,如图(b )所示,根据切应力互等定理,盖板纵截面上切应力为

(3)记圆筒的长度为1,讨论盖板平衡条件可知

于是可得单个铆钉所受剪力:

(4)根据铆钉的剪切强度条件,得到

(5)根据铆钉挤压强度条件,得到

由上述可知,铆钉间距为39.5mm 。

3. 己知静定梁的弯矩图如图(a )所示,试绘出该梁的剪力图、载荷图和支座图,图中曲线均为二次曲线(D 点为M 图线与梁轴相切点)。

【答案】AB 段的M 图是斜率为正的斜直线,由A 截面突变,表明A 面上有集中力作用,该段正到负,突变即M 有极大值,为零,而C 面的

,表明该面作用有逆时针向集中力偶

知此段剪力为正的常数,且在

表明该段上无分布载荷,B 截面弯矩从

作用。CD 段为上凸的二次曲线,

为负,分布载荷方向向下。D 点为M 曲线与梁轴线相切点,即该点剪力

,即C 截面右侧

截面剪力等于qa 。

BC 段,C 截面处M 图斜率不连续。该面一定是外力(约束力)作用面,BC 段M 图为上凸的二次曲线,由图(a )知该段上一定作用同CD 段等值的向下分布载荷C 截面左侧中力向上为

面上剪力为

。作

, 得

图。C 面突变值为

,即

,故C 点集

图及载荷图如图(b ),(c )所示。由于BC , CD 段q 相等,