材料力学考研真题十一套

发布 2019-05-23 02:11:17 阅读 1485

一、作图示结构的内力图,其中p=2qa,m=qa/2。(10分)

二、已知某构件的应力状态如图,材料的弹性模量e=200gpa,泊松比=0.25。试求主应力,最大剪应力,最大线应变,并画出该点的应力圆草图。(10分)

三、重为g的重物自高为h处自由落下,冲击到ab梁的中点c,材料的弹性模量为e,试求梁内最大动挠度。(8分)

四、钢制平面直角曲拐abc,受力如图。q=2.5πkn/m,ab段为圆截面,[σ160mpa,设l=10d,px=ql,试设计ab段的直径d。(15分)

图示钢架,ei为常数,试求铰链c左右两截面的相对转角(不计轴力及剪力对变形的影响)。(12分)

图示梁由三块等厚木板胶合而成,载荷p可以在abc梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]10mpa,许用剪应力[τ]1mpa,胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34mpa,a=1m,b=10cm,h=5cm,试求许可荷载[p]。

(10分)

图示一转臂起重机架abc,其中ab为空心圆截面杆d=76mm,d=68mm,bc为实心圆截面杆d1=20mm,两杆材料相同,σp=200mpa,σs=235mpa,e=206gpa。取强度安全系数n=1.5,稳定安全系数nst=4。

最大起重量g=20kn,临界应力经验公式为σcr=304-1.12λ(mpa)。试校核此结构。

(15分)

水平曲拐abc为圆截面杆,在c段上方有一铅垂杆dk,制造时dk杆短了△。曲拐ab和bc段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为gip和ei。且gip=ei。

杆dk抗拉刚度为ea,且ea=。试求:

1)在ab段杆的b端加多大扭矩,才可使c点刚好与d点相接触?

2)若c、d两点相接触后,用铰链将c、d两点连在一起,在逐渐撤除所加扭矩,求dk杆内的轴力和固定端处a截面上的内力。(15分)

火车车轴受力如图,已知a、l、d、p。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r,平均应力σm和应力幅σa。(5分)

作梁的内力图。(10分)

直径d=100mm的圆轴,受轴向拉力p和力偶矩m的作用,材料的弹性模量e=200gpa,泊松比μ=0.3,现测得圆轴表面轴向线应变ε0=500×10-6,45方向线应变ε45=400×10-6。试求p和m。

(10分)

已知直径为d的钢制圆轴受力如图。

1)试确定可能危险点的位置,并用单元体表示其应力状态;

2)若此圆轴单向拉伸时的许用应力为[σ]试列出校核此轴强度的强度条件。(10分)

已知图示结构中各杆的直径均为d,以及e、g、m、a

试求:(1)a端在y-z平面内的转角θa;

2)若在a端沿z方向再加上一集中力p,问θa的变化值是多少?(10分)

已知钢架受力如图,试求: a处的约束反力。(12分)

结构如图所示,横梁ac为t型截面铸铁梁。

已知其许用拉应力[σt]=40mpa,许用压应力[σc]=160mpa,iz=800cm4,y1=5cm,y2=9cm,bd杆用a3钢制成,直径d=24cm,e=200gpa,λp=100,λs=60,经验公式为σcr=(304-1.12λ)mpa,稳定安全系数nst=2.5。

试校核该结构是否安全?(12分)

已知: a、b两种材料的σ-ε曲线,若取安全系数n=2,是分别求出其许用应力[σ]并说明何谓冷作硬化现象?(6分)

已知如图,1)、试列出求解ab梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程。(不必积分)

2)、列出确定积分常数所需的全部条件。(6分)

试指出下面各截面梁在p的作用下,将产生什么变形?(6分)

求下列结构的弹性变形能。(e、g均为已知)(6分)

已知某材料的σ-1=300mpa,σb=700mpa,σ0=450mpa,用此材料制成的构件的有效应力集中系数k σ=2.0,尺寸系数εσ=0.8,表面质量系数β=0.

9。试作出此构件的持久极限简化折线。(6分)

已知如图,一重量为q的冲击物,以速度v水平冲击杆ab,试根据能量守恒定律,推导水平冲击时的动荷系数。(6分)

已知:q、a,试作梁的内力图。(10分)

图示矩形截面杆,上、下表面的轴向线应变分别为:

a=1×10-3, εb=0.4×10-3,e=210gpa

1)试求拉力p和偏心距e;

2)并画出横截面上的正应力分布图。(10分)

铸铁梁上作用有可移动的荷载p,已知:y1=52mm,y2=88mm,iz=763cm4,铸铁拉伸时的σb=120mpa,压缩时的σb=640mpa,安全系数n=4。试确定铸铁梁的许可荷载p;并求τmax(10分)

某低碳钢构件内危险点的应力状态如图,已知:σs=220mpa,σb=400mpa,安全系数n=2,e=200gpa,=0.3

1)试求该点的最大线应变;

2)画出该点的应力圆草图;

3)并对该点进行强度校核。(10分)

直径为d的钢制圆轴受力如图。

已知:p1=20kn,p2=10kn,m=20kn·m,q=5kn/m,[σ160mpa,试设计ab轴的直径。(10分)

已知:q、l、ei

试求:等直梁间铰b左右两侧截面的相对转角。(10分)

圆截面杆ab、bc的直径、材料均相同,已知:p、a,e=2.5g,且cd杆的ea=2ei/5a2,试求:cd杆的内力。(12分)

已知某合金钢材料的持久极限曲线。

试求:1)a、b、c、d各点的循环特征r;

2)σ-1和σb;

3)g点的σmax和σmin。(8分)

图示等截面钢架,受到重量为g=300n的物体冲击,已知:e=200gpa,试求:钢架内的最大应力。(10分)

图示正方形桁架,五根杆均为直径d=5cm的圆截面杆,材料为a3钢,e=200gpa,σp=200mpa,σs=240mpa,a=304mpa,b=1.12mpa,若取强度安全系数n=2,稳定安全系数nst=3,试确定结构的许可荷载p。(10分)

做图示结构中ad段的内力图。(15分)

圆轴受弯扭组合变形,m1=m2=150n·m,d=50mm,e=200gpa,=0.3;试画出危险点的应力状态,并求其主应力、最大剪应力、最大线应变值。

钢制实心圆截面轴ac,[σ140mpa,l=100cm,a=15cm,皮带轮直径d=80cm,重q=2kn,皮带水平拉力f1=8kn,f2=2kn,试设计ac轴的直径d。(15分)

矩形截面组合梁,已知材料的弹性模量e、a、b、h,在突加重物q的作用下,测得中间铰b左、右的相对转角=2,求q值及梁内横截面上的最大正应力。(15分)

圆截面平面曲拐oab与直杆cd直径、材料均相同。已知p、l,且gip=0.8ei,ea=0.4ei/l2,求o端的约束反力。(20分)

矩形截面悬臂梁,已知材料的弹性模量e、l、b、h,在上顶面作用着均布切向荷载q,求轴线上b点的水平位移ub、垂直位移vb、杆件的弹性变形能u。(20分)

ab为t形截面铸铁梁,已知iz=4×107mm4,y1=140mm,y2=60mm,许用拉应力[σt]=35mpa,许用压应力[σc]=140mpa。cd为圆截面钢杆,直径d=32mm,e=200gpa,σp=200mpa,σs=240mpa,[σ120mpa,nst=3,l=1m,直线经验公式为:σcr=(304-1.

12λ)mpa。当载荷在ab范围内移动时,求此结构的许可荷载[p]。(20分)

注:nst为规定的稳定安全系数。

列出求解ab梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程(不必积分);写出确定积分常数所需的全部条件;画出挠曲线的大致形状。已知:q、a、弹簧刚度k,ei为常数。(10分)

分别画出低碳钢、铸铁试件在扭转实验中的受力图;将要破坏时横截面上的应力分布图;破环件的断口形式,分析破坏原因。若测得低碳钢破坏时的扭矩为m1,铸铁破坏时的扭矩为m2,写出计算剪切强度极限的表达式(试件直径均为d)。(10分)

圆轴ab以等角速度ω回转,已知:p、l、d、ω,求危险点的循环特征r;平均应力σm;应力幅σa,画出该点的σ~t曲线。(10分)

画图示梁的剪力图和弯矩图。(15分)

直径为d的钢制圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为[σ]m=ql2,p=ql,试用第三强度理论设计该圆周的直径d。(15分)

已知平面曲拐abc和df梁的抗弯刚度为ei、抗扭刚度为gip和cd杆的抗拉刚度为ea,设ei=4gip=2eal2。试求cd杆的内力。(20分)

结构受力如图所示,横梁ab为t字形截面铸铁梁,已知其许用拉应力为[σt]=40mpa,许用拉应力为[σc]=160mpa,iz=800cm4,y1=50mm,y2=90mm;cd杆用a3钢制成,截面为圆形,d=30mm,e=200gpa,λp=100,λs=60,经验公式为:σcr=(304-1.12λ)mpa,稳定安全系数nst=3。

试校核该结构是否安全。载荷p可在ab梁上移动。(20分)

结构受力如图所示,设弹簧刚度为k=5ei/l3,试求c截面的挠度fc。(15分)

某一钢结构危险点处的应力状态如图所示,已知e=200gpa,μ=0.3,σs=200mpa,σb=400mpa,安全系数n=2。试求:

(1)图示单元体的主应力;(2)最大剪应力;(3)最大线应变;(4)画出相应的三向应力圆草图;(5)对该点进行强度校核。(15分)

已知某材料的持久极限曲线如图所示,试求(1)a、b、c、d各点的循环特性r;(2)σ-1和σb;(3)g点的σmaz和σmin;(4)画出相应的持久极限曲线的简化折线。(7分)

结构如图所示,试求结构在静荷载q和动荷载g=ql冲击下d点的挠度fd,设ql4=4hei,ei为梁的抗弯刚度。(15分)

圆轴受力如图所示,已知:e=200gpa,μ=0.3,d=100mm,现测得圆轴表面a点沿轴线方向的线应变为ε0°=5×10-4,沿45°方向的线应变为ε45°=4×10-4,试求外荷载p和m。

(15分)

结构受力如图所示,其中u为结构的弹性变形能,试问的力学意义是什么?

一弹性体在广义力p1和p2共同作用下两点产生的广义位移分别为δ1和δ2;设p1单独作用1点时,在两点产生的位移分别为δ11和δ21;设p2单独作用2点时,在两点产生的位移分别为δ12和δ22。试证明:p1×δ12= p2×δ21。

(8分)