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2017年山东大学(威海)材料力学考研复试核心题库

  摘要

一、计算题

1. 受内压力作用的容器,其圆筒部分任意一点A (图a )处的应力状态如图(b )所示。当容器承受最大的内压力时,

用应变计测得

,泊松比v=0.3,许用应力

。已知钢材的弹性模量

。试按第三强度理论校核A 点的强度。

【答案】根据广义胡克定律得:

因此A 点的应力为:

故A 点的主应力根据第三强度理论校核:

因此,该容器不能满足强度要求,容器不安全。

2. 圆筒型薄壁压力容器,内部储存压力为P 的气体,圆筒的中面的直径为D ,容器壁的厚度为t ,忽略容器的自重,根据第三和第四强度理论求许用压力[P]。

【答案】筒壁某一点处的应力状态如图(b )所示,由力的平衡可得到:

即主应力分别为:

(l )根据第三强度理论

许用压力为

(2)根据第四强度理论

许用压力为

可见由第三强度理论得到的许用应力小于由第四强度理论得到的许用应力。

3. 直径d=200mm的大柔度实心圆截面杆,受力如图所示。已知F=4.5kN,

术材的弹性模量

。 试求杆的最大正应力。

【答案】

将作用力分解为沿轴线方向的力

,因为杆的最大正应力为压应力,且:

其中,杆横截面面积

横截面的惯性矩

杆的弯曲截面系数

将各数据代入式①可得该杆的最大正应力:

和垂直于轴线方向的力