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时间:2018-12-28
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为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料力学双悬臂钢架 .[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。 解:由题意可得: ? l 1 fdx?F,有kl3?F,k?3F/l3 3 l0 FN(x1)??3Fx2/l3dx?F(x1/l)3 [习题2-3]石砌桥墩的墩身高l?10m,其横截面面尺寸如图所示。荷载F?1000kN,材料的密度??/m3,试求墩身底部横截面上的压应力。 解:墩身底面的轴力为: N??(F?G)??F?Al?g2-3图 ??1000?(3?2??12)?10????(kN) 墩身底面积:A?(3?2??1)?(m) 因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。 2目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 2 ?? N? ????? [习题2-7]图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。 2-7图 解:取长度为dx截离体。则微元体的伸长量为: d(?l)? lFdxFFldx ?l?dx?,?0EA(x)EA(x)E?0A(x) r?rd?d1dr?r1x x?1, ?,r?21?x?r1?2 l2l2r2?r1l d?d1dd?d1d??d?d1 x?1)?du?2dxA(x)???2x?1????u2,d(2 2l22l2l2?? 2 2l d?ddx2ldu2l ?221du??(?2)dx?du,目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 d2?d1A(x)?(d1?d2)??uu 因此, ?l?? lFFldx2Fldu dx???(?) 0EA(x)E0A(x)?E(d1?d2)?0u2l l ?? l ??2Fl2Fl1?1? ?????d?dd?E(d1?d2)?u?E(d?d)??0112?2 x?1? ?2??2l?0?? ?2Fl11? ???? d1d1??E(d1?d2)?d2?d1 l? ?2l22??? ?24Fl2Fl2? ??????Edd ?E(d1?d2)?d2d1?12目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 [习题2-10]受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。已知该材料的弹性常数为E,?,试求C与D两点间的距离改变量?CD。 解:???????? ' F/A?F ?? EEA ' 22 式中,A?(a??)?(a??)?4a?,故:??? F? 4Ea? ?aF?F?' ??'??,?a?a?a??a4Ea?4E?a'?a? F?223 a)?(a)?a,CD?(34 4E?12 223 C'D'?(2a')?(a')? a'12 ?(CD)?C'D'?CD? 'F?F?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 (a?a)?????? 12124E?4E? [习题2-11]图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量 E?210GPa,已知l?1m,A1?A2?100mm2,A3?150mm2,F?20kN。试求C 点的水平位移和铅垂位移。 (来自:写论文网:材料力学双悬臂钢架)2-11图 解:求各杆的轴力 以AB杆为研究对象,其受力图如图所示。因为AB平衡,所以 ?X?0,N 3 cos45o?0,N3?0 由对称性可知,?CH?0,N1?N2???20?10(kN)求C点的水平位移与铅垂位移。 A点的铅垂位移:?l1? N1l10000N?1000mm ??22 EAN/mm?100mmN2l10000N?1000mm ??22 EAN/mm?100mm目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 B点的铅垂位移:?l2? 1、2、3杆的变形协调的情况如图所示。由1、2、3杆的变形协调条件, 并且考虑到AB为刚性杆,可以得到 C点的水平位移:?CH??AH??BH??l1?tan45o?(mm)C点的铅垂位移:?C??l1?(mm) [习题2-12]图示实心圆杆AB和AC在A点以铰相连接,在A点作用有铅垂向下的力 F?35kN。已知杆AB和AC的直径分别为d1?12mm和d2? 15mm,钢的弹性模量 E?210GPa。试求A点在铅垂方向的位移。 解:求AB、AC杆的轴力 以节点A为研究对象,其受力图如图所示。由平衡条件得出: ?X?0:N?Y?0:N AC sin30o?NABsin45o?0 NAC?2NAB………………………(a) oo cos30?Ncos45?35?0ACAB 3NAC?2NAB?70………………(b) (a)(b)联立解得:目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 NAB?N1?;NAC?N2?由变形能原理求A点的铅垂方向的位移 2N12l1N2l21 F?A?? 22EA12EA22 l21N12l1N2 ?A?(?) FEA1EA2 式中,l1?1000/sin45o?1414(mm);l2?800/sin30o?1600(mm)A1???12?113mm;A2???15?177mm 2 ??1600 (?)?(mm)故:?A? ??177 2222 [习题2-13]图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d?1mm的钢丝,在钢丝的中点C加一竖向荷载F。已知钢丝产生的线应变为??,其材料的弹性模量E?210GPa,钢丝的自重不计。试求: 钢丝横截面上的应力;钢丝在C点下降的距离?;荷载F的值。解:求钢丝横截面上的应力 ??735(MPa)??E??目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 求钢丝在C点下降的距离? NllXX ????735??7(mm)。其中,AC和BC各。EAE ?cos? ? ?l? ??arccos( 1000 )? o ???(mm) 求荷载F的值 以C结点为研究对象,由其平稀衡条件可得: ?Y?0:2Nsina?P?0 P?2Nsina?2?Asin? ?2?735???12??(N) [习题2-15]水平刚性杆AB由三根BC,BD和ED支撑,如图,在杆的A端承受铅垂荷载F=20KN,三根钢杆的横截面积分别为A1=12平方毫米,A2=6平方毫米,A,3=9平方毫米,杆的弹性模量E=210Gpa,求: 端点A的水平和铅垂位移。 应用功能原理求端点A的铅垂位移。解:目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 13 fdx?F,有kl?F?0 3 k?3F/l3 l FN(x1)??3Fx2/l3dx?F(x1/l)3 l ?FN3cos45??0?? ??FN1?F2?FN3sin45?F?0??F??F??0 N1? ?F1??60KN,F1??401KN,F1?0KN,由胡克定理, FN1l?60?107??l1??? EA1210?109?12?10?6FN2l40?107??l2??? EA2210?109?12?10?6从而得,?Ax??l2?,?Ay??l2?2??l1?3? V??F??Ay?F1??l1+F2??l2?0?Ay? [习题2-17]简单桁架及其受力如图所示,水平杆BC的长度l保持不变,斜杆AB的长度 可随夹角?的变化而改变。两杆由同一种材料制造,且材料的许用拉应力和许用压应力相等。要求两杆内的应力同时达到许用应力,且结构的总重量为最小时,试求:两杆的夹角;目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 西南交通大学XX全日制硕士研究生 招生入学考试 试题代号:923 试题名称:材料力学 一.单项选择题 ?6切应力:F/(200??10)Pa 挤压应力F/(400?10)Pa 图示应力状态,下列描述正确的是 A.?6?1?50MPaB.?3?0 C.?max?25MPa 解析:此题选D 此为空间应力状态,但是已知了一个主应力,可以化为平面应力求解 ???x??y 2?(x?y 2)2??2?50?205 ?1?50?MPa ?3?50?5MPa ?2?50MPa ????max?13?MPa2 (3)关于图示截面的形心主惯性矩,如下描述正确的是目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 A对于过形心C的任意轴必有互不相等的最大惯性矩值和最小惯性矩值。 B对任意一条不过形心C的轴其惯性矩有可能小于最大的形心主惯性矩。 C对过形心C的任意轴,其惯性矩随轴的角度不同而不同。 D对于任何一条不过形心C的轴,其惯性矩必然大于最大的形心主惯性矩。 解析:此题选D 此题考查截面的几何性质, 改截面有三条对称轴,故通过截面形心的任意一条轴均为形心主惯性轴,且有过形心的任意一对相互垂直的轴的惯性矩相等,且最小。 图示处于纯弯曲的矩形截面钢筋混凝土梁段,钢筋位于混凝土的下端,设混凝土不能承受拉应力,拉应力只由钢筋来承受,已知钢筋的截面面积之和为AS,混凝土受压部分的面积为AC,弯矩M?0,设平面假设成立,对于梁横截面正应力描述错误的是 A梁横截面上的正应力满足 B梁横截面上的正应力满足??AS?dA??A?dA?0CASy?dA??ACy?dA?0 C一般情况下,梁的中性轴不位于(d?e)/2处 Dy轴仍为对称轴目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 解析:此题选A 因为此梁为纯弯曲,故轴力应该为0,弯矩不为0 由于钢筋的弹性模量大于混凝土的弹性模量,导致中心轴一般不在截面对称轴处。 对于材料的拉伸试验,如果获得的应力应变曲线没有明显的屈服阶段,则材料的屈服强度?s一般用?来描述,下列关于?描述正确的是 A应变为%时,应力应变曲线的纵坐标值 B应变为时,应力应变曲线的纵坐标值 C应变为%时,平行于的线弹性段的直线与应力应变曲线交点的纵坐标值 D应变为时,平行于的线弹性段的直线与应力应变曲线交点的纵坐标值 解析:此题选C 此题考查材料的力学性质,取残余应变为%时,平行于的线弹性段的直线与应力应变曲线交点的纵坐标值 灰口铸铁在扭转试验中表现为螺旋状的断面,其出现的主要原因,正确的是 A灰口铸铁在扭转过程中发生剪切破坏 B灰口铸铁在扭转过程中发生拉伸破坏 C灰口铸铁处于纯剪切应力状态下,先发生屈服,然后断裂目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 D灰口铸铁的主应力状态仅为拉伸,故发生拉伸破坏 解析:此题选B 铸铁抗拉最差,所以发生扭转铸铁是受拉破坏,扭转实验中铸铁的主应力既有拉应力也有压应力 梁的纯弯曲试验的主要目的是 A测定梁上弯曲正应力的分布 B测定梁上的切应力分布 C验证梁纯弯曲的平面假设 D验证梁纯弯曲正应力公式的正确性 解析:此题选D 本题考查实验 梁纯弯曲的实验目的:验证平面假设的正确性 关于金属构件的疲劳破坏,如下描述错误的是 A疲劳破坏断口具有光滑区和粗糙区 B疲劳裂纹可形成于构件表面也可形成于构件内部 C疲劳破坏断口的粗糙区是裂纹缓慢扩张造成的 D在交变应力作用下,构件可能发生疲劳破坏 解析:此题选C 粗糙区是构件突然断裂造成的,不是缓慢扩张造成的 一悬臂梁在自由端承受集中力作用,在下图所示四种截面形式下,当集中力延y轴作用时,会发生弯曲和扭转组合变形的是目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 ABCD 解析:此题选B 因为槽钢的弯曲中心在截面外,力沿y轴时,不过弯曲中心,故要发生扭转,其余的均过弯曲中心,不发生扭转 (10)确定截面核心是需要假设很多中性轴的位置,然后来确定产生该中性轴的横向偏心力的作用位置,对于T形截面,在如图所示的直线中,不可以作为截面核心边界的中性轴的是 A B C D 解析:此题选B 找截面核心,必须作截面的切线。 二.填空题 如图所示,简单超静定直梁,,EI为常量,在B处切开,出现多与约束为FB,则该直梁的变形协调条件为?B?0,对图b按叠加法进行求解, ql4 在q单独作用下B处的位移为,在FB的单独作用下B处的位移为8EI 3qlFl3目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 ,最终解的FB=83EI ql4 解析:悬臂梁在均布荷载作用下在自由端的挠度为,在端部集中力作用下,端部的挠8EI Fl3 度为。。3EI (本题计算可取??,3?),如图所示桁架,除BG,HA,GF杆外,其余各杆的长度均为3m,杆BG垂直于杆HF,lHG?lGF?1/2lAB,除EF杆外,其余各杆的直径均为10mm, dEF?20mm,?p?100,E?200GPa,????100MPa,在图示荷载作用下,该桁架拉杆的 最大轴力为,压杆的?max?120由压杆的稳定承该桁架压杆的最大轴力为 载力可确定该桁架的承载力F=,综合确定该桁架所能承受的最大载荷 F= 解析:此题考察压杆稳定ul由节点法可以求出各杆的内力。??,i?i?2EI,由稳定性确定的力Fcr?2?A 由强度确定的载荷:F????A 以下为计算题 三.图示处于水平平面内的结构,有直径为10cm的圆截面杆构成,F铅垂向下,l?1m,F?10KN,????100MPa,G?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 解析:先求铰B处的反力3E,校核该杆的强度(计算中可取?=)8 把铰B打开,变形协调条件:?B1??B2 Fl3FBl3 ?B1??3EI3EI ?B2FBl3FBl32FBl3FBl?l2FBl3???l???l?3EI3EI3EIGIPEI F7解得:FB? 6FlMAB杆:????Wd3 32 估AB满足 BC杆 1FlM????3Wd32 BC杆合格 CD杆 ?? 1FlT????Wpd3 16 22用第三强度理论校核:?r3??3???100MPa 故CD杆强度满足 四.如图所示矩形截面等直梁受均布荷载q作用,在梁AB段中央处距下底面h处,沿4目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 ?45?方向贴有两个应变片,其应变为?45?和??45?,画出该梁的剪力图和弯矩图, 2-1求图中所示各杆指定截面上的轴力,并绘制轴力图。解: a)b) F F c)d) 题2-1图 2-2求下图所示各个轴指定截面上的扭矩,并绘制扭矩图解: a)b) 2kN·m 题2-2图 题2-3图2-4求图中所示各梁指定截面上的剪力和弯矩 ,设q和F均为已知 . a) b) A ql B目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 ql2/2 c)d) A B FQ图 M图 FQql M图 题2-4图 2-7绘制下图所示各梁的剪力图和弯矩图,求出|FQ|max和|M|max,并且用微分关系对图形进行校核. a) b) FQ图 FQ图 M图 Fl M图 c) d) FQ图 M图目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 FQ2 题2-7图 3-2图中为变截面杆,如果横截面面积A1=200mm2,A2=300mm2,A3=400mm2,求杆内各横截面上的应力。解a): 10?103 ?1??50MPa 200 ?20?103 ?2??? 30040? 103 ?3??100MPa 400 题3-2a)图 3-9图中所示一个矩形截面的悬臂梁,受到集中力和集中力偶的作用,试求1-1截面和固定端截面上A、B、C、D四点的正应力,已知F=15kN,M=20kN·m解:1-1截面上 180?3003 IZ???108mm4 12My20?106?150?A????? ?108 ?B??,?C??D?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 固定端截面上: 6 25?10?150 ?题3-9图?108 ?B?,?C??,?D?? ? A? 4-4图4-16所示一均质杆,长为l,横截面面积为A,杆重W,材料的弹性模量为E,求杆端B及中间截面C在自重作用下的位移。解,如图 ?lB??ql2? 2EA N(x)dx(l?x)qdxqq2x ???(l?x)dx?[l?]?lEA(x)00EAEAEA20 l l 2l ?ql?W l ??lB? WlEA 2目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 N (x)dxq3ql3Wl ?lA????2(l?x)dx?? lEA(x)0EA8EA8EA 题4-4图4-5试计算以下各题刚性梁AB的B处位移。其它杆件为弹性杆,刚度EA。 q 求反力:?MA?0 24 l?q?2l?l?0故:FDC?ql224 ql?2l 4ql22CD'?? EAEA42ql282ql2 CC'?则B点的位移:BB'?2CC'? EAEAFDC 4-5 D 计算CD杆反力:?MA?0 3 ?F?3l?0故:FDC?3F2 F2l23Fl 则:EC'?DC?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 EAEA 根据图的关系:FDC?2lCC'? A C' CBB' 34Fl36Fl?EC'CC'?B点位移:BB'?CC'?2EA2EA 4-10一钻探机的功率,转速n?180r/min,钻杆外径D?60mm,内径d?50mm,钻入土层40m,如土壤对钻杆的阻力可看作是均匀分布的力偶,试求此杆两端面的相对扭转角。钻杆G?80GPa。 解: ? IP?(1??)?[1?()4]??10?7m4 GIP?80?109??10?7??104 4 ?D4 Mx??9550/180?? ???? 0GIGIPP l 其中: ml?Mx目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 ?10240故:???????10?1rad()4 ?102 5-1构件受力如图5-26所示。试:(1)确定危险点的位置;(2)用单元体表示危险点的应力 状态。 A T A 题5-1图 解:a)1)危险点的位置:每点受力情况相同,均为危险点; 2)用单元体表示的危险点的应力状态见下图。 b)1)危险点的位置:外力扭矩3T与2T作用面之间的轴段上表面各点; 2)应力状态见下图。 c)1)危险点:A点,即杆件最左端截面上最上面或最下面的点; 2)应力状态见下图。 d)1)危险点:杆件表面上各点;2)应力状态见下图。 64 Fl??3 ?da)b)c)d)目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 5-2试写出图5-27所示单元体主应力σ1、σ2和σ3的值,并指出属于哪一种应力状态。 10 c) a)b)题5-2图 解:a)b)c) ?1=50MPa,?2=?3=0,属于单向应力状态 ?1=40MPa,?2=0,?3=-30MPa,属于二向应力状态 ?1=20MPa,?2=10MPa, ?3=-30MPa,属于三向应力状态 5-3已知一点的应力状态如图5-28所示。试用解析法求指定斜截面上的正应力和切应力。 a) b) 题5-3图 解: a)取水平轴为x轴,则根据正负号规定可知: c) ?x=50MPa,?y=30MPa,?x=0,α=-30? 带入式,得目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。
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