2018年空军工程大学理学院882力学综合之材料力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、解答题
1． 如图所示的矩形截面悬臂梁，已知l=3m，b=90mm，h=180mm。若许用挠
度
MPa ，E=200 GPa，试求该梁的许可载荷[q]。
图
【答案】（l ）按梁的强度条件求解 悬臂梁的最大弯矩发生在固定端处，且由强度条件
。
有
（2）按梁的刚度条件求解
该悬臂梁最大挠度发生在自由端，且
，由刚度条件
有
综合考虑强度和刚度条件，取
。
2． 图所示T 形截面外伸梁，A 处为可动铰链支座（滚轴支承），B 处用销钉支承，荷载F=25kN，其作用点的位置可以沿整根梁的长度移动。梁横截面的形心主惯性矩（l ）当力F 移到何处时，可使梁内产生最大拉应力（2）当力F 移到何处时，可使梁内产生最大压应力（3）算出梁内可能出现的最大切应力（4）设B 处销钉的许用切应力
值;
，销钉直径d=20mm，校核销钉剪切强度。
，计算其数值; ，计算其数值;
。
图
【答案】（l ）由梁的变形可知，当F 到达AB 中点时，梁上弯矩达最大值，对于该T 形截面外伸梁，此时梁下部受拉，且拉应力大于上部压应力，于是有
（2）梁上压应力最大值可能发生在F 位于AB 中点时，也可能发生在F 位于外伸端时，须分别计算。
当F 位于AB 中点时，当F 位于外伸端时，
所以，可看出F 在外伸端时，有最大压应力为124.4MPa 。 （3）当F 在A 的左边，即外伸段上，梁上有最大剪力中性轴处， 则有
（4）当
到达B 时，受剪销钉受到的剪力
等于外力F ，于是切应力
所以，销钉是安全的。
，为极值，最大切应力发生在截面
为
3． 封闭刚架受两对集中力F 作用，如下图所示，试作结构弯矩图。
图1
【答案】沿对称轴CD 切开，如图2所示。
图2
根据结构的对称.
根据平衡条件，列平衡方程
解得正对称结构
，外力弯
则只有弯矩M ，即多余约束力X 1为未知量。
根据结构的对称性，选取相当系统计算模型如图1所示，列力法方程矩M （x ）和 X l =1的弯矩
的表达式
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