2019哈工大材料力学试题

发布 2021-12-18 17:10:28 阅读 9096

一、图示简支梁ab,其抗弯刚度为ei,由a至b受分布载荷作用,载荷集度,为已知常数。试求:1)梁的挠曲线方程;2)a截面的转角。(20分)

解:挠曲线近似微分方程a)

积分两次 由边界条件。

求出。b10分)

式(a)代入式(b)

积分两次。c)

由边界条件。

得出代入(c)式。

8分)(2分)

二、图示结构,各杆的刚度已知(标在图中),受力, 且。试求:1)cd杆的内力;2)画出结构的轴力图、弯矩图。(20分)

相当系统。解:一次静不定问题, 断开cd杆,其内力为2分)

力法正则方程a2分)

(4分) (3分)

代入式(a),得(拉) (3分)

画出弯矩图、轴力图如下:

(4分) (2分)

三、图示结构,为刚性杆,杆1、杆2材料相同,均为q235钢,其弹性模量,比例极限,屈服极限。杆1为正方形截面,边长;杆2为圆形截面,直径。求结构失效时的值。(20分)

解:一次静不定问题。

杆1、杆2均为二力杆

杆1受拉,强度问题; 杆2受压,稳定问题。

由于是静不定结构均失效结构才失效。

杆1失效时的极限轴力 kn (5分)

计算杆2的临界轴力,大柔度杆,用欧拉公式。

kn (10分)

由ab杆的平衡。

kn5分)四、图示圆截面杆,受横向力和绕轴线的外力偶作用。已知杆的直径,尺寸,材料弹性模量,泊松比,许用应力。由实验测得距端为的上表面处沿轴线方向的线应变,段某截面最前侧表面沿方向的线应变。

要求:1)确定、的值;2)按第三强度理论校核杆的强度。(20分)

解:弯、扭组合问题。

1、求和。距端为的上表面处,为平面应力状态。a)b)

(a)= b) 解出 kn6分)

段最前侧表面处,为纯剪切应力状态。c)d)

(c) =d) 解出 kn6分)

2、校核强度。

cd段危险,

分)>或。

(6分)五、受水平冲击的刚架如图所示。已知:各段刚度为,冲击物重量为,冲击速度为。试求:截面的垂直动变形。(10分)

解:水平冲击问题动荷系数2分)

3分)3分)

2分) 六、是非判断题(每小题2分,共10分)

1.圆截面梁在互相垂直的两个平面弯曲时,若求某截面上的最大正应力,可分别计算梁在两个平面内弯曲时该截面的最大正应力,二者叠加后即为该截面的最大正应力。(

2.具有一定面积的平面图形,对平面内任一轴的惯性矩必不为零。(

3.强度理论只能用于复杂应力状态。(

4.动载荷作用下,构件内的动应力与构件材料的弹性模量无关。(

5.同种材料制成的压杆,其柔度愈大愈容易失稳。(

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