2018年大连交通大学交通运输工程学院801材料力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、计算题
1． 如图1所示钢杆，弹性模量E=200GPa，截面面积为2500mm 2，受力之前，B 端与刚性墙间的间隙为δ=0.3mm，现于C 点作用一水平向右的集中力F=200KN，试求A 、B 端的约束力。
图1
【答案】假设杆不与墙接触，则:
所以上述假设不成立。 取图2所示基本体系:
图
2
2． 某小型水电站的水轮机容量为50kW ，转速为300r/min，钢轴直径为75mm 。若在正常运转下且只考虑扭矩作用，其许用切应力[τ]=20MPa。试校核轴的强度。 【答案】作用在轴上的外力偶矩为
则该轴上的最大切应力为
故该轴满足强度要求。
3． 求图（a ）所示等截面析架A 点的水平位移及AB 杆的转角，各杆EA 均为已知。
图
【答案】（l ）支反力 由桁架的整体平衡得
（2）各杆内力
由节点A 和节点B 的平衡分别得
（3）用卡氏定理求A 点的水平位移△AH
由于N 3=O，所以B 点无水平位移，于是AB 杆的转角为
本题还可用莫尔积分求AB 杆的转角，由于AB 杆的杆端为铰接（桁架均如此），因而不可能在
节点上（杆端）施加单位力偶M =1，这时可将施加力偶改为在杆端分别办的力（如图（b ）所
示），使得，于是可求得各杆相应的轴力为
由此
4． 一水轮机主轴承受轴向拉伸与扭转的联合作用，如图（a ）所示。为测定拉力F 和转矩T ，在主轴上沿轴线方向及与轴向夹角45°的方向各贴一电阻应变片。现测得轴等速转动时，轴向应变平均值
， 45°方向应变平均值。试求拉力F 和转矩T 。
。已知轴的直径D=300mm，
材料的
图
【答案】工程中经常用电测法测定结构所承受的外载荷，应先分析测点处的应力状态，求出应力与载荷间的关系，然后利用广义虎克定律，由测出的应变值求得外载荷。
主轴在拉伸与扭转的联合作用下，外表面各点的应力状态如图（b ）所示。其中拉伸正应力
扭转切应力
为了求得轴向和45°方向应变与及之间的关系，将图7一28（b ）所示应力状态分解为一单向拉伸应力状态和一纯剪切应力状态，如图（c ）所示。 单向拉伸应力状态的正应力引起轴向应变，即
相关内容
相关标签