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2016年西安电子科技大学机电工程学院9043基础综合知识三(材料力学、机械制造基础)之材料力学考研复试题库

  摘要

一、计算题

1. 一拉杆由两段杆沿m-n 面胶合而成。由于实用的原因,图中的a 角限于力

为许用拉应力

范围内。作为

,胶合缝的强度可分别按其正应力强度和切应力强度进行核算。“假定计算”设胶合缝的许用切应

的3/4,且假设拉杆的强度由胶合缝的强度控制。为使拉杆承受的荷载F

为最大,试求a 角的值。

【答案】如上图所示拉杆任一斜面上的应力分量:

(1)当胶合面上的正应力和切应力同时达到各自的许用应力时,则有:

解得

此时杆承受的拉力(2)当

时,如正应力达到许用应力

如切应力达到许用应力

所以

杆能承受最大拉力:

角的值应取

则有:

则有:

综上所述,为了使杆能承受最大载荷

2. 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。

【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

,因而不可能在节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)

,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

3. 图所示为飞机起落架折轴ABC ,该轴为空心圆管,外径D=80mm,内径d=70mm,材料许用应力

,外力

,试按第三强度理论对折轴进行强度校核。

【答案】这是一个弯扭组合变形。

(1)建立坐标Axyz ,危险截面在固定端A 。 外力F 1对z 轴的力矩为

将F l 分解,沿x 轴方向分量为

(2)外力F 2向x 轴平移,得到AB 轴所受的扭矩:

(3)合成弯矩为

(4)按第三强度理论校核

于是可得危险点的应力分量为: