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2018年大连海洋大学水利工程807材料力学考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 图(a )所示浮于水面的木梁并未沉没,不计梁的自重和自重引起的浮力。作其Fs 、M 图。

【答案】见图(b )、(c )、(d )。

由于该木梁浮于水面,可将该木梁的受力简化为如图(b )所示。

于是可得该梁的剪力图为一向下凸的抛物线,在F 作用点处有一突然变化。

弯矩图在F 作用点处取得最大值,值为。

2. 写出图(a )曲杆的轴力、剪力和弯矩方程,并作内力图。(曲杆左半部分为半圆弧)

【答案】(1)曲杆的轴力、剪力和弯矩方程

AB 段:

BD 段:

(2)由于曲杆具有对称性,只写出下半部分的内力方程即可。根据内力方程并利用对称性可作出曲杆的轴力图、剪力图和弯矩图[图(b )、(c )、(d )]。

3. 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; 。

【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。

4. 矩形截面简支梁如图(a )示,在跨中作用有集中力

试求距离左支座L/4处截面上C 点在40°斜截面上的应力。

,为极值,最大切应力发生在截面 b=200m,h=600mm。 。若L=2m,