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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材料力学2019试题
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2019力学竞赛材料力学试题
材料力学 试题。时间 120分钟,答案一律写在试题上,g等常数不别化简 题一 14分 弹性模量为e的矩形截面杆上下表面受线均布切向载荷q作用。则在距离自由端x处横截面上的轴力2分 正应力。2分 固定端处横截面。上的最大正应力与最大切应力之比。5分 杆的。总伸长量5分题一图。题二 8分 图示简支梁弯曲...