河海大学历年攻读硕士学位研究生入学考试试题
河海大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试试题
名称:材料力学
一、概念题
1.图示梁的四种截面形状,固定剪力沿铅垂方向。横截面上最大剪应力(或剪应力铅垂分量的最大值)的位置,有四种答案:(5分) (A)全部在中性轴处; (B)全部不在中性轴处;
(C)a和b在中性轴处,c和d不在中性轴处; (D)a和b不在中性轴处,c和d在中性轴处。
(a)(b)(c)(d) 正确答案是:
Pd
2.直径为d的圆柱放在直径为D=3d、厚为t的圆形基座上,地基对 基座的支反力均匀分布,圆柱承受轴向压力P,则基座剪切面的剪 力Q= (5分)
3.图示车轴,n--n截面周边上任一点处交变应力中的maxtDPnaP
nnamin 循环特征r= (5分) 4.定性画出图示等截面梁的挠曲线形状(5分)
d
mma2aa - 2 -
5.某杆AB的轴力图如图所示,其中A端固定, 材料的许用拉应力[t]100MPa许用压应力
[c]120MPa。用等强度要求设计各段横截
28kN20kNABC面面积,并画出荷载图。(5分)
l/430kNl/2Dl/46.已知受力构件某点处的x400106,y50MPa,z40MPa;材料的E=200GPa,ʋ=0.3.试求该点处的y,z。(5分)
二、计算题(共6题)
1.作梁的剪力(Q)图和弯矩(M)图。(10分)
- 3 -
qAPBD2m2mC3m
2.图示胶合而成等截面轴向拉杆,杆的强度有胶缝控制, 已知胶的许用剪应力[]是许用正应力[]的一半,问 ɑ为何值时,胶缝处的剪应力和正应力同时达到各自的 许用应力。(10分)
3.图(a)、(b)表示同一材料的两个单元体。材料的屈 服极限s275MPa。试根据第三强度理论求两个单元 体同时进入屈服极限时的拉应力σ与剪应力τ的值。 若σ>τ。(10分)
4.图示拐轴位于水平面内,受铅垂荷载P1和水平荷载P2作用, 试按第四强度理论确定圆轴AB的直径。已知:,P120kN, (15分) P210kN,l1150mm,l2140mm,[]160MPa。
(a)(b)胶缝l1Aoxyl2z
BP1CP2 - 4 -
5.图示1、2杆截面均为方形,边长分别是a和a/3。已知l=5a,两杆材料相同,弹性模量为E。设材料能采用欧拉公式的临界柔度为100,试求2杆失稳时均布荷载q的临界值。(15分)
q1l22l
6.AB梁支承在两悬臂梁的端点,有重Q的物体自H高处自由下落在AB梁的中点,三根梁的长度和刚度EI均相同,AB梁的抗弯截面系数为W,求AB梁的最大动应力dmax。(10分)
QHABll l
- 5 -
河海大学2001年攻读硕士学位研究生入学考试试题
名称:材料力学
一、填空题(每题5分,共30分)
1.抗拉刚度为EA的等直杆,受力如图。则C截面 位移c 。
PA2PaBaC2.A、B两受扭圆杆,直径、长度相同,所受外力偶距也相同,但两材料不同,A杆剪切模量为GA,B杆为GB,且GB2GA,则两杆的最大剪力之比为 ,最大单位扭转角之比为 。 3.边长为a的正方形截面悬臂梁,在自由端受垂直于 梁轴线的斜向集中力P作用,作用线过自由端面 形心,则该梁的最大正应力max= 。
4.螺钉穿过一刚性板而承受拉力P,已知螺钉材料的[τ]=0.6[σ],则螺钉直径d与钉头高度h的合理比值为 。
5.重物Q从很高处自由下落冲击AB梁中点C,梁的刚度EI已知,若重物重量增大一倍,则梁的最大动应力将增大 倍。
6.已知交变应力的平均应力m20MPa,应力幅
AFLDhdPQHCBa20MPa,则其max MPa,min MPa,循环特
征r= ,称为 循环。 二、计算题
1.作图示梁的剪力(Q)图和弯矩(M)图(10分)
qqa2qa2a
- 6 -
aa
2.两截面尺寸均为h=200mm,b=150mm的矩形悬臂木梁,自由端用钢螺栓联接,已知木梁的容许弯应力[w]5MPa,弹性模量E=85GPa,钢螺栓容许拉应力
[t]120MPa,通过拧紧B端螺栓施加荷载,试求螺栓的直径d及木梁自由端
的挠度B。(15分)
ABhL900mmb
3.直径d=100mm的圆杆受一对外力偶矩T=15KNm和一对偏心拉力P的作用。在杆中截面的顶、底a、b处,测得沿杆轴线方向的线应变a9.5106,
b520106已知杆的弹性模量E=200GPa,求P、偏心距e已经b点的主应力。
(15分)
aTPb
- 7 -
eTP
- 8 -
4.如图所示两棱柱体A、B,分别置放于刚性板上及四侧和底面均无间隙的刚性槽内,顶面均布受均布压力q=40MPa作用,已知棱柱体E=70GPa,ʋ=0.3,[σ]=60MPa。试用第三强度理论校核A、B的强度。(15分)
qqAB10cm10cm
5.AB为刚性杆,CE,DF均为d=40mm的钢圆杆,在B端受P力作用。已知钢材E=200GPa,p200MPa。试求结构失稳破坏时的P值。(15分)
PACD1.2mBE0.5m0.5mF1.0m
- 9 -
河海大学2002年攻读硕士学位研究生入学考试试题
名称:材料力学
一、概念题(共6题,每题5分,共30分)
1.已知一直径d=50mm的钢制圆轴,在扭转角为6°时,轴内最大剪应力为
90Mpa,G=80Gpa。求该轴的长度是 。
2.在图示四种平面应力状态中,关于应力圆具有相同圆心位置和相同半径的
是: 。 (1)(a)与(d) (2)(b)与(c)
(3)(a)与(d),(c)与(b) (4)(a)与(b),(c)与(d)
3.低碳钢拉伸经过冷作硬化后,以下四种指标中哪种得到提高: ( )
(1)强度极限 (2)比例极限
(3)断面收缩率 (4)伸长率(延伸率)
(a)(b)(c)(d)
4.图示薄壁等截面梁:
(1)若剪力Q方向向下,试画出个截面上的剪应力流的方向; (2)标出各截面弯曲中心A的大致位置。
- 10 -
(a)(b)
5.齿轮轮齿根部应力随时间的变化规律如图,则齿轮的角速度ω为 rda/s。
510t/s
6.图示两梁截面刚度相同,冲击物的重量均为P,弹簧刚度系数也相 同,两梁的最大动应力的关系为 ( )
(A)() (C )
da(d)b; (B)(d)a(d)b ;
(d)a(d)b (D)与h大小有关
hhL/2L/2L/2L/2
- 11 -
二、计算题
1.作梁的Q,M图(10分)
2qaq4qa2BAa
4aa
2.受力构件边缘上某点处于平面应力状态,过该点处的三个平面上的应力情况 如图所示,AB为自由面,求xy,并求该点的主应力及主平面位置。(10分)
A15MPB45xyxy15MP
- 12 -
3. 空心圆轴外径D=8cm,内径d=6cm,两端受外力偶距m作用。其表面上一点沿45方向的线应变比34105。材料弹性模量E2105MP, 泊松
0.3,求外力偶M。(10分)
m45m
4.由横梁AB与立柱CD组合的结构,A端作用集中力偶M012kNm,L=60cm立柱直径d=2cm,两端绞支,材料为碳钢p200MPa,s235MPa,b373MPa ,直接公式系数a =304Mpa,b=1.118Mpa, E=200Gpa,稳定安全系数nst2。 (1)试校核立柱的稳定性。
(2)AB梁 wz102cm3,许用应力[σ]=160Mpa,试校核其强度。(15分)
LAM0LBCLD
- 13 -
5.位于水平面内的钢制直角拐ABC(ABBC),在B点受竖向力 P=200N的作用。已知:BC为d=20mm的圆截面杆,AB为b×h=12×20(mm2)的矩形截面杆,材料的弹性模量E=200Gpa,剪切模量 G=80Gpa,[σ]=100Mpa。试校核折杆的强度(如用强度理论,用第三强度理论)(15分)
AC600B300
6.图示托架,P=20kN,铆钉a,b,c位于等边三角形的三个顶点,直径 d=20mm,铆钉为单剪,许用应力[τ]=100Mpa。试校核铆钉强度(10分)。
6080Pacb
- 14 -
河海大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题
名称:材料力学
一、简答题(共6题,每小题5分,共30分)
1.两根承受受轴向拉伸的杆件均在弹性范围内,一为钢E钢210Gp,另一铸铁杆E铁100Gp。若两杆正应力相同,这两杆纵向应变的比值为 ;若两杆纵向应变相同,这两杆正应力的比值为 。
2.铸铁圆杆发生扭转破坏的破断线如图,试画出圆杆所受外力偶的方向。
3.画出梁的挠曲线大致形状。
FFLLLL
4.要使下图梁发生平面弯曲,外力F怎样作用?有几种可能?
- 15 -
zy
5.在稳定性计算中,若用欧拉公式计算的一压杆的临界压力Fcr,而实际该压杆属于中柔度杆,则( )。 (A) 实际的临界压力等于Fcr
(B) 实际的临界压力大于Fcr,是偏安全的; (C) 实际的临界压力大于Fcr,是偏不安全的; (D) 实际的临界压力小于Fcr,是偏不安全的。 6.图示板A受外力F作用,用位于半径 为r的圆周上的3个铆钉(组成正三角 形)固联在墙上,问下列几种布置铆钉 是的方式中那种合理( )
FA
二、计算题(7小题,共120分)
(a)(b)(c)(d)1.作图示联合梁的剪力图、弯矩图,(图中C为中间绞)(20分)
qFA2aBCaa2a2D
- 16 -
2.求图示梁A-A截面上a点的主应力,大小及主应力与x轴的夹角,其中a
1点距中性轴的距离为h/4,F=2KN L=1m,b=0.1m,h=0.2m。(20分)
h4xFA•aALLLh2h2b
3.等直圆杆AB、CD,AB=0.4m,BC=BD=0.4m,直径d均为40mm,两杆在B处刚接,
ABCD,且AB,CD均位于水平面内,C、D处的外力垂直于水平面,B处外力
沿杆AB作用,[σ]=160Mpa,校核该结构的强度(如果要用强度理论,则用第三强度理论)。(15分)
- 17 -
2kNCA1kNDB1kN
4.试校核结构的安全性(包括强度和稳定性),已知稳定安全系数nst2,许用应力[σ]=80Mpa,p100,E=200Gpa,AB=BC=2m,BD=1m,ABC为直径40mm的圆杆,BD为矩形截面杆,b×h=20×30mm2(20分)
ABC10kN45D
5.图示超静定组合梁,抗弯刚度为EI,求A,B,D处约束力(15分)
- 18 -
qABCDaaa
6.图示实心圆轴直径D=100mm,已知圆轴表面A处与轴线成45°方向的线应变
645500106,0°方向的线应变040010,弹性模量E=200Gpa,
ν=0.25,求作用在轴上的F,M。(20分)
FMA45FM
Fx27.如图所示悬臂梁,当自由端A受集中力F作用时,挠曲线方程y(3lx)。
6EI - 19 -
若重力为G的重物从高度H自由落体冲击于自由端A。试求:(1)梁上C点的动荷系数,(2)C点的挠度(10分)
yEI•GHxBL2CL2A
河海大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试题
名称:材料力学
一、简答题(共6题,每小题5分,共30分)
1.方形截面梁受力如图所示,(a)和(b)是梁的两种放置形式,试比较 (1)(a)的最大内力 (b)的最大内力; (2)(a)的最大正应力 (b)的最大正应力; (3)(a)的最大挠度 (b)的最大挠度
aFaaazzy(a)2.画出下面各图的截面核心的大致形状。
y(b)
- 20 -
czyczczy(a)y(b)(c)
3.图示外伸梁受移动荷载F作用,如图所示,对梁上A、B、C、D四点,当F移到 处时梁内的最大拉应力最大。
FA4mC3mDCB4m•yc/2Zyc
4.内外直径分别为d,D的空心圆截面杆,两端受外力偶矩M作用而发生扭转,如分别采用a,b两种截面,已知aa且Da(da/Da)0.8,ab(db/Db)0.6
Db,LaLb,则两杆最大扭转角之比a/b为 。
5.重物Q自由下落冲击AB梁中点C,梁的长度为L,抗弯刚度为EI,若重物重量增大一倍,则梁的最大动应力将为原来的 倍。
- 21 -
hACB弹性系数为k
6.图示板和柱,用两个直径均为d=10mm 的铆钉连接,铆钉横截面上的切应力 A_______________;
B_______________;
1.由铝板和钢板组成的复合斜柱,力F通过刚性板沿着柱的
中心线施加在其上(如图)。已知F=385kN,Ea70Gpa,ES200GPa
F1200N0.4m0.6m二、计算题(每题20分,共120分)
b030mm,b120mm,h=50mm。试求铝板和钢板横截面上的正应力。
- 22 -
FEs刚性板Ea铝钢铝hb1b0b1
2.作图示具有中间绞的梁的剪力图弯矩图。
qFqlMeql2/2A
lCBl/2l/2
3.直梁ABC在承受荷载前搁置在支座A和C上,梁与支座B间有一间隙Δ。
- 23 -
当加上均布荷载后,梁在中点处与支座B接触,因而三个支座都产生约束力,为使这三个约束力相等,试求其Δ值。(材料刚度EI已知)
qABC
ll
4.一点处应力状态如图所示,已知该点处的最大切应力τ=200Mpa,试求xy的值和该点的主应变1。(E=200Gp,ʋ=0.3)
140Mpaxy240Mpa
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5.折杆受力与尺寸如图所示,已知折杆直接d=63.5mm,试求该杆危险点的r3。 (图中单位均为mm)
xD•12kN300B固定125Ay150z
6.图示结构中,AC梁为矩形截面,CD杆为圆截面均由Q235钢制成C、D两处均为球绞,已知d=20mm,b=100mm ,h=180mm,E=200Gpa,s235Mpa
b400Mpa,强度安全因素n=2.0,稳定安全因素nst3.0。试确定该结
构的许可荷载。
1mFB2mAChb1md
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河海大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试试题
名称:材料力学
一、概念题(共6题,每题5分,共30分)
1.两根轴向拉伸杆件所受外力相同均为F,杆长均为L,横截面面积均为A,但材料不同,弹性模量E1E2。试比较两杆的轴力FN1与FN2大小及两杆轴向变形
L1与L2的大小。
2.受扭圆截面杆由两种材料组成,如图所示,这两部分共同变形而没有相对滑动,试画出横截面上切应力的大小沿半径的分布,其中剪切弹性模量G1G2。
3.试求图示联接件中板的最大拉断应力t, 铆钉的切应力τ。
F材料1材料2dddF
F
bF4已知面积为A的某图形对Z轴的惯性矩为IZ,z轴与过形心且与z轴平行的Zc轴的距离为b,求该图形对Zc轴的惯性矩IZC。
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5.圆截面铸铁试件轴向拉伸破坏、轴向压缩破坏和扭转破坏时的断口形状是怎样的?(用图形表示)
6.求图示梁的最大动挠度和最大动应力。
WHABhbkL/2L/2k
二、计算题(每题20分,共六题,120分) 1.作图示静定组合梁的剪力图和弯矩图。
2.
ABqaqaCaaDa铸铁的梁的横截面为T字形,已知容许拉应力
yc=157.5mm,对中性轴的惯性矩
[t]=40Mpa,容许压应力[c]=100Mpa
容许切应力[]=35Mpa,横截面的形心坐标
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为Iz6.0110m。试校核梁的正应力强度和切应力强度。
q10kN/m54C2mAF20kN200DB30200C•ycZ3m1m30
3.直径D=60mm的钢圆轴受到扭转力偶T=2.5kN·m的作用,试求圆轴表面上A点处与母线成ɑ=30°方向上的线应变,材料的弹性模量E=200Gpa,ʋ=0.25。
TDA
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4.实心圆轴受力如图。已知F1=0.4kN,F2=10kN,扭转力偶T=1KN,直径d=50mm,材料的许用应力[σ]=160Mpa.试用第四强度理论校核该轴的强度。
F1
dF2
1mT5.图示结构AB为刚性梁,受均布荷载q作用AC、AD、BE均为细长杆,且它们的材料、横截面尺寸相同,设E、A、i均为已知,稳定安全因素nst=3,求许用荷载[q]。
ABaCDEa
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aa
6.图示结构,已知EI,EA,l,F,且IAl2/3,试求AC杆的轴力。
Cl/2EAAFEIl/2l/2B
河海大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试题
1.刚性水平梁AB受力如图,AC、BD均为钢圆杆,直径d1=20mm,d2=25mm,试求:(1)使刚性梁保持水平时,力F的作用位置;
(2)若刚性梁下降了0.5mm,求此时力F的大小,(E=200Gpa)。(20分)
C1.5mxAFBD1m2m
2.由空心圆管B的实心圆杆A牢固地粘在一起组成的轴(横截面如图所示),它
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们的切变模量分别为GA和GB且GAGB,试求:(1)画出横截面上切应力分布规律(以任一半径为例);(2)求出扭矩为Mx时,A,B材料内的最大切应力(20分)。
BARBRA
3.试作出下图组合梁的剪力图和弯矩图。(20分)
qAqaqa2BDC2aaa
4.横截面为100200mm2的矩形木梁AC如图所示,受均布荷载作用,A端绞支,B点用一直径20mm的圆钢杆吊起,已知钢的[σ]=160Mpa,木材的[σ]=10Mpa,试求[q](20分)
DqA2.5mBC0.5m
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5.图示超静定梁,已知抗弯刚度为EI,梁长为l,在梁的中点C,一重量为F的物体从高度为h处自由下落,冲击C点,试求A、B两点处的最大动反力(25分)。
hAl/2Cl/2B
6.图示薄壁圆管,两端封闭,承受p=6Mpa内压,管两端受扭转力偶T=10Nm作用,圆管平均直径为40mm壁厚为1mm已知许用应力[σ]=160Mpa,试用第三强度理论校核管的强度(25分)
TpT
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7.刚性水平梁由两根刚立柱支承,AD柱上端绞支、下端固定,BC柱上下端均为铰支。两立柱的横截面均为边长a=40mm的正方形,材料的弹性模量E=200Gpa,比例极限p200Mpa,试求能施加在横梁上的竖向压力F的最大
xF值及其作用位置(20分)。
AB1m DC2m河海大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题
1.图示由AB、BC、CD铰接而成的组合梁,试求 (1)A、B、D三处的约束力,(5分) (2)作这组合梁的剪力图和弯矩图(15分) (3)画出组合梁挠曲线的大致形状。(5分)
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10kN/mA50kNB20kNmD4m2m2m1mC4m
2.T字形截面的铸铁梁,腹板宽20mm,横截面尺寸如图所示,已知容许拉应力[σ
Aq20mm80mmB120mmC•Z88mmt]=30Mpa,容许压应力[σc]=60Mpa,横截面的形心坐标为yc=88mm
横截面对中性轴的惯性矩Iz764108m4 为试求梁的容许均布荷载q的大小(20分)
2m1m
3.图示钢杆,弹性模量E=200Gpa,截面面积为2500mm, 受力之前,B端与刚性墙间的间隙为0.3mm,现于 C点作用一水平向右的集中力F=200KN,试求A、B 端的约束力。(20分)
2ACBF2m1m
4.某结构上一点处于平面应力状态,其单元体如图所示,已知:沿x方向的正应力x20Mpa,ɑ=30°的斜截面上的正应力60Mpa。 试求(1)单元体沿y方向的正应力 (15分) y和斜面上的切应力
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(2)求点的最大切应力 。(5分)
ymaxxyx
5.图示矩形截面超静定梁,一重量为W=1KN的物块,自高度h=50mm处,自由下落冲击AB梁中点C,梁的长度L=5m,弹性模量E=200Gpa,试求 (1)梁的最大挠度Wmax。(10分) (2)梁的最大弯矩Mmax。(5分) (3)梁的最大正应力。(5分)
WA2ELhCELB
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6.图示直径为d=10mm的圆截面杆,受轴力F的扭转力偶T共同作用且T=(1/10)Fd,已知杆表面与母线成30°方向的线应变30143106杆的弹性模量E=200Gpa,泊松比ʋ=0.3,试求
(1)轴力F的扭转力偶T的 值,(15分)
(2)若容许应力[σ]=160MPa,用第三理论校核该杆的强度。(10分)。
TFTy30F
7.图示结构AB为矩形截面梁Wz105mm3;CD为圆截面杆,直径d=20mm,两端绞支,可视为细长杆。弹性模量均为E=200GPa,容许应力[σ]=160MPa。L=0.8m,稳定安全系数nst2,现在B端作用一力偶M=10kNm。试校核梁的强度和CD杆的稳定性。(20分)
LALL/2CDMB
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河海大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题
名称:材料力学
1.图示AC、CD组合梁,受力如图试求: (1)B、D二处的约束力(7分)
(2)作该组合梁的剪力图、弯矩图(18分)。
50KNA20KNmB4m4m10KNCD4m
2.T形截面外伸梁受力如图。已知材料抗压容许应力[c]100MPa,抗拉容许应力[t]60MPa。请按正应力校核梁的强度(25分)。
3KNA1m2KN20mm100mm2m1m20mm100mm
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3.两同学在实验室做试验时需用一根长为1m、直径10mm的拉杆,但手头只有两根各长为0.52m直径为10mm的圆杆和胶水(已知胶的许用应力[σ]=10MPa,许用切应力[τ]=0.75[σ],圆杆材料的许用拉应力[t]3[]),他们应该如何粘接(θ角度为多少)以获得强度最大的拉杆,所能承受的最大拉力是多少?(25分)
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4.图示超静定梁,已知抗弯刚度为EI,梁长为l,B为弹簧刚度为k的弹性支座。一重量为F的物体从高度为h处自由下落,冲击梁的中点C。试求B支座的最大动反力。(25分)
FhACBl/2l/2
5.图示三绞桁架ABC,材料均为Q235钢,p200MPa, C屈服极限s235MPa,弹性模量E2.0105MPa。 AB杆的直径d124mm,AC杆的直径d218mm, 强度安全系数n=1.1,稳定安全因素nst1.45,F=15KN。 试校核桁架的安全(25分)。
2B1451mA
F
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6.直径为d的钢制圆轴,受轴向拉力F和扭转力偶Me共同作用,现测得圆轴表面K点处沿图示方向的线应变301.43106,已知Me=Fd/10,d=100mm。E=200GPa,ʋ=0.3,试求荷载F和Me。若许用应力[σ]=160MPa,试用第三强度理论进行强度校核。(25分)
MeFK30FMe
河海大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题
名称:材料力学
1.带中间绞的联合梁承受荷载如图, 作梁的剪力图和弯矩图。(20分)
AqqlC2llBlDql2
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2.从杆件自由边界某点取出单元体如图,压力单位MPa,处于平面应力状态,求x和xy。(20分)
y100MPa B
yxA30xxyC
3.AB杆d140mm,BC杆d225mm,均为圆截面钢杆,E=200GPa,[σ]=160MPa,p200MPa,稳定安全因素nst4,求此结构许可荷载F。(25分)
C2A1304.
1200mmB
4.图示薄壁圆管,两端封闭,承受p=6Mpa内压,管两端受扭转力偶T=10Nm作用,圆管平均直径为40mm壁厚为1mm已知许用应力[σ]=160Mpa,试用第三强度理论校核管的强度(25分)
- 41 -
TpT
5.图示刚架,B、C两处为刚结点,已知EI、F、L,略去剪力和轴力的影响,试求A、D两点的相对位移。(25分)
F
ADF
BLC
6.图示超静定结构,已知AB=2BC=2L,EI为已知常数,重为W的物体自高度h处自由下落,试求B点最大位移。(25分)
- 42 -
W
hEIADEIlClB
7.图示圆截面悬臂梁受集中荷载作用,试画出梁中性层上切应力的分布情况,并分析下半部分杆沿轴向是如何平衡的。(10分)
lFd河海大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题
Fq
- 43 - AaCB2a
名称:材料力学
1.作图示组合梁的剪力图和弯矩图 (图中F=qa)。(15分)
2.T形万伸梁如图放置,受图示荷载,已知F=10KN, q=10KN/m,Me10KNm,容许拉应力
[t]40MPa,
FB1mqtMeCADt1mhyzb2m容许压应力[c]90MPa,容许切应力[]70MPa, 校核梁的强度。(h=170mm,t=30mm,b=200mm)。(25分)
3.超静定梁结构如图,已知材料均为钢材,弹性模量E=200GPa,AB梁为矩形截面,(h×b=120×60mm2),受均布荷载,q=12kN/m;CD柱为圆截面,长为2m。不考虑稳定问题,当A、B、C三处约束力相等时,求CD柱的直径d。(25分)
- 44 -
qACB2mD2m2m
4.直径为D的实心圆截面杆,两端受外扭矩T和弯矩M作用,在杆表面A、B两点处沿图示方向测得A500106,B450106,已知Wz6000mm3,E=200GPa,泊松比ʋ=0.25,[σ]=100MPa,试求T和M,并按第四强度理论校核强度。(25分)
MTTMZBB45AA
5.图示两杆均为d=40mm的圆截面杆,AC长为2m,BC杆长为1.5m,
p160MPa
(25分) s240MPa,E=200GPa,求该结构失稳时的临界力F。
- 45 -
FCA1.6m0.9mB
6.圆截面立柱,直径d=0.1m,高L=5m,E=200GPa,p200MPa[σ]=80MPa,重物P=1.4KN,从离柱顶H=0.2m处落下,求其动荷系数Kd1;若开始时,重物具有初速度v=2m/s,校核柱的安全。(20分)
PL
7.某构件危险点的应力状态如图所示,已知该种
- 46 -
yxxyy
材料的许用切应力[τ]=60MPa,现测出
y40MPa,则xy容许的最大值是多少?(15x100MPa,
分)
河海大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题
名称:材料力学
一、.基本题(共50分)
1.直径为d的圆轴如图所示,AB=BC=CD=l,切变(剪切)弹性模量为G,画扭矩图并求AC段的扭转角。(15分)
4T2TT3TABCD
- 47 -
2.悬臂梁AB的横截面形状为矩形或圆形如图所示,集中力F在B截面的作用方式如图所示说明各杆将发生什变形(简要写出解答过程)。(8分)(YZ轴为形心主惯性轴)
FFzzzzABF
y(a)Fy(b)y(c)Fy(d)
3.组合受力矩形截面杆,横截面上的轴力FN,弯矩My和Mz,满足以下哪种情况时(选择题) ,横截面的中性轴不过截面形心。该杆发生(填空题) 变形(简要写出解答过程或原因)(6分) (1)横截面上的内力FN0,My0,Mz0。 (2)横截面上的内力FN0,My0,Mz0 (3)横截面上的内力FN0,My0,Mz0 (4)横截面上的内力FN0,My0,Mz0
4.总高度,材料都相同的圆截面柱子(柱子的自重不计),其中直径为D部分高度都相同,受到自由下落物体的竖向冲击冲击物重为W,试根据动荷系数,比较个杆的最大动应力dmax(排序)(简要写出解答过程或原因)(6分)
- 48 -
HDdHDdHDd(2)(3)Hd(1)(4)
5.图示圆形截面杆直径为d,受轴向拉力F的作用,已知:杆的弹性模量E,泊松比ʋ,求与轴线成45°方向的线应变45(15分)
45F
二、计算题(共100分)
1.图示槽型截面杆,已知l=2m,若材料的许用拉应力[t]300MPa,许用压应力[c]90MPa,对中性轴的惯性轴Iz3.49107mm4,(1)画出弯矩图(2)试根据正应力强度求梁的容许荷载[q](20分)
- 49 -
12086401342018020单位:mm
2.画出梁的剪力(FQ)图和弯矩(M)图,并求Mmax,FQmax。(20分)
qL4qqL2CABLLLDLL2L2E
3.梁AB、BC在B处用铰链连接,A、C两端为固定端,尺寸及荷载如图所示,
- 50 -
两梁的弯曲刚度均为EI。(1)求B处的约束力(2)求B截面的挠度(用EI表示)(20分)
F40kNAq20kN/mB2m2m4mC
4.图示所示结构中,AC为矩形截面梁,宽b=100mm,高h=180mm;AD为圆截面柱子,直径d=20mm,材料均为Q235钢,弹性模量E=200GPa,比例极限
p200MPa,屈服极限s235MPa,强度安全系数n=2.0,稳定安全系数
nst3.0。根据梁的强度和柱子的稳定性求结构的许用荷载[F]。(20分)
2mAF1mBChb1mdD
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5.图示组合变形圆截面悬臂杆。已知:作用于自由端且平行于Z轴的力F15kN,作用于自由端的轴力F15kN,作用于中截面且平行于y轴的力F210kN,作用于自由端截面的外力偶T=6KNm,杆的直径d=100mm,杆长L=2m,材料的容许应力[σ]=160MPa,试用第四强度理论校核杆的强度。(20分)
F2z
F1F1TyLLx
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