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2017年石家庄铁道大学土木工程学院801材料力学考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 若图(a )所示梁的中点C 挠度为v 2=_____。

,则图(b )梁的中点挠度为(己知El 为常数)

【答案】

,将图(b )变换为图(b-l )和图(b-2)的

【解析】图(a )所示简支梁中点C 的挠度位移仅有图(b-l )下的载荷产生,故:

两种情况叠加。图(b-2)中由结构对称,载荷反对称知其变形亦反对称,故中面位移为零,C 点

2. 图所示压杆的下端固定,上端为弹簧支承,其长度系数的范围为_____。

【答案】

【解析】杆的上端与弹簧相连接,由于弹簧也发生变形,因此压杆的端截面是介于固定支座和铰支座之间的 弹性支座。

3. 同一材料,在相同的变形形式中,当循环特征r=_____时,其持久极限最低。

【答案】r=﹣1

4. 悬臂梁的横截面为槽形,在自由端承受如图所示的垂直于梁轴线的集中力F (图中A 为弯曲中心,C 为截面形心)。它们的变形形式分别为_____。

【答案】(A )平面弯曲; (B )斜弯曲; (C )平面弯扭组合; (D )斜弯曲和扭转; (E )平面弯曲。【解析】

(A )、(E )两结构外力(作用线)过弯心,且与形心主惯性轴平行,故为平面弯曲。

(B )结构外力过弯心,但不与形心主惯轴平行,可分解为F y 、F x 两个分量,形成两个平面弯曲,为斜弯曲。

,T=Fa(作用于弯心的扭矩),故为平面弯(C )结构当F 从形心向弯心简化后,得F (过形心)曲和扭转组合。

(D )结构F 作用在形心,但不与形心主惯轴垂直,分解为F y 、F x ,F x 分量同E 为平面弯矩,F y 同C 为平 面弯曲与扭转组合,故为斜弯曲与扭转组合。

二、计算题

5. 结构如图(a )所示,若梁AB 的温度沿梁高按线性变化,今知梁下表面的温度升高了T ℃,上表面及其上的杆件的温度均不变。梁的截面为矩形,材料的线膨胀系数为α,试求C ,D 两点的水平相对位移。

【答案】在梁上截取微段dx ,温度引起的变形

中性层处的伸长为

虚功原理是求位移的一个重要方法,它可用来求任何材料(线性或菲线性的)构成的各种结构(梁、桁架、 刚架、混合结构等)在任何外部因素(外力、温度、支座沉陷等)影响下产生的任何位移(线位移,角位移、相 对位移等)。

因此按照虚功原理,把温度改变引起的变形看作虚变形,为求C ,D 两点的水平相对位移,就在C ,D 两点 加一对单位力,相应的轴力图和弯矩图如图(c ),(d )所示。由外力系(单位力及相应的反力)在虚位移 上的相应虚功和杆件各微段上的相应内力在虚变形上的虚功相等,于是可求得C ,D 两点间的相对位移为