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2018年河南科技大学土木工程学院801材料力学考研基础五套测试题

  摘要

一、解答题

1. 重量G=1kN的重物自由下落在矩形截面的悬臂梁上,h=200 mm,,如图所示。己知b=120mm。

H=40mm,l=2m,E=10GPa,试求梁的最大正应力与最大挠度。

【答案】(l )动载荷系数的计算 为了计算,应先求冲击点的静位移△st 。悬臂梁受静载荷G 作用时,载荷作用点的静位移,即自由端的挠度为

则动载荷系数

(2)静载荷作用下的应力与变形

如图所示,悬臂粱受静载荷G 作用时,最大正应力发生在靠近固定端的截面上,其值为

而最大挠度发生在自由端,即

于是,此粱的最大动应力与最大动挠度分别为

2. 利用叠加法求图所示阶梯状简支梁的跨中截面挠度。已知。

【答案】由变形的对称性可知,跨度中点截面C 的转角为零,挠曲线在C 点的切线是水平的,可以把变截面梁的CB 部分看做是悬臂梁,自由端B 的挠度

度。

(l )把BD 看做为D 截面固定的悬臂梁。查表得B 挠度: 也等于原来AB 的跨度中点C 的挠

(2)截面D 上的剪力和弯矩分别为和

求得:

,由于这两个因素引起的截面D 的转角和挠度,查表

B 端由于和。而引起的挠度为:

(3)由上叠加得:

3. 某梁的剪力与弯矩图如图所示,试画出该梁的载荷图。

【答案】对于已知梁的剪力弯矩图画梁的载荷图的反问题,可以根据剪力图确定梁的集中与分布载荷,根据弯矩图的跳跃(突变)确定外加力偶。

图在A 点向上跳跃,表明梁在A 点承受向上集中载荷(或约束反力)

,,同样可知,梁在B 点受向下的集中载荷qa ,在D 点受向上的集中载荷梁在CD 段受向下的均布载荷q 。 图在CD 段斜率为-q ,表明

根据M 图的跳跃可知梁在C 点承受大小为的逆时针力偶

4. 在图(a )、(b )所示梁中的中间铰和图(c )所示的梁中吊点的位置分别放在何处才能使梁的正负弯矩的最大(绝对)值相等。

【答案】由题正负弯矩的最大(绝对)值相等,可知: