2017年湖南科技大学能源与安全工程学院812材料力学A考研仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1． 图中所示跨长为l=4m的简支梁，由200mm ×200mm ×200mm 的等边角钢制成，在梁跨中点受集中力F=25kN作用。试求最大弯矩截面上A 、B 和C 点处的正应力。
图
【答案】查型钢表得200mm ×200mm ×200mm 等边角钢截面的几何性质:
梁的最大弯矩发生在跨中截面上，将力F 沿图中所示坐标轴进行分解，则与之相对应的最大弯矩值:
A 点坐标:
B 点坐标:
C 点坐标:
根据广义弯曲正应力公式，有A 点的正应力:
B 点的正应力:
C 点正应力:
负号表示为压应力。
，故
2． 试求图中所示截面的极限弯矩。己知材料的屈服极限为σs 。
图
【答案】（l ）圆形截面塑性弯曲截面系数
所以极限弯矩
（2）三角形截面
解得
塑性弯曲截面系数
所以极限弯矩
3． 外直径D=120mm，内直径d=80mm的空心圆轴，两端承受一对扭转外力偶矩Me ，如图1所示。在轴的中部表面A 点处，测得与其母线成
方向的线应变为
。己知材
料的弹性常数E=200 GPa，v=0.3，试求扭转外力偶矩Me 。
图1
【答案】取A 点单元体，其应力状态如图2所示。
图二
A 点横截面上的切应力:于是在
和
截面上的应力:
由广义胡克定律得:解得
故扭转力偶矩:
4． 图所示结构是由同材料的两根Q235钢杆组成。AB 杆为一端固定，另一端铰支的圆截面杆，直径 d=70mm; BC 杆为两端铰支的正方形截面杆，边长a=70mm，AB 和BC 两杆可各自独立发生弯曲、互不影响。已知l=2.5m，稳定安全因数n st =2.5。弹性模量E=2.1xl05MPa 。试求此结构的最大安全荷载。
图
【答案】AB 杆柔度为:
BC 杆柔度为: