2016年北京理工大学宇航学院力学专业06生物力学(力学专业背景)之材料力学复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1． 一T 字形截面的悬臂梁的尺寸及其承载如图所示。为使梁内最大拉应力与最大压应力之比为1 /2，试求:
（l ）水平翼缘的宽度b 及梁横截面上的最大拉应力。
（2）最大正应力截面上法向拉伸内力大小与作用点、法向压缩内力大小与作用点，及两者的合力矩大小。
图
【答案】（l ）若要使梁内最大拉应力为最大压应力的一半，根据
根据质心坐标公式
可得水平翼缘的宽度:故惯性矩:
梁内最大弯矩发生在固定端截面处，故最大拉应力:
（2）①法向拉伸内力的大小:
作用点:
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可得:
②法向压缩内力的大小:
作用点:
③合力矩的大小:
2． 跨长l=11.5m的临时桥的主梁，由两根50b 号工字钢相叠铆接而成，如图（b ）所示。梁受均布荷载q 作用，能够在许用正应力【答案】（l ）确定截面几何性质 查型钢表得50b 工字钢的截面几何参数:
铆接后，截面的几何性质:
中性轴以上面积对形心主惯性轴的静矩:
（2）根据梁主应力强度条件设计载荷 根据梁弯曲强度条件理可得:
取
（3）设计间距
主梁最大的剪力发生在支座附近截面:
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下工作。已知铆钉直径d=23mm，
许用切应力
，试按剪切强度条件计算铆钉间的最大间距s 。
, 其中最大弯矩发生在跨中截面上, 代入并整
由铆钉的剪切强度条件
, 其中单个铆钉承受的剪力
整理得:
故铆钉间的最大间距为
3． 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
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形心c 到两边距离为28.4mm 。