材料力學複習公式模擬

2021-03-04 09:36:02 字數 2487 閱讀 9124

主要公式

剪力,彎矩和分布力之間的微分關係

平面應力變換

主平面方位

主應力的值為

切應力的極值為

應變變換

慣性矩的變換

慣性矩的平移公式

廣義胡克定理

,, 軸力杆伸長

強度理論

圓軸扭轉

靜定應力問題:

內壓薄壁圓柱筒

受扭薄壁圓管

梁彎曲,

直徑為d的圓截面,,

彎曲切應力

拉剪應力狀態用第三強度理論的強度條件為

如果用第四強度理論,強度條件為

園軸彎扭組合變形,第三強度理論的強度條件可以表示為

第四強度理論的強度條件可以表示為

對於象矩形,工字形這一類截面,距離中性軸最遠的是一角點,

壓桿穩定的臨界力

臨界應力的尤拉公式

,,,圓軸

中柔度的直線公式 cr = a b

互等定理

彈性應變能

+單位載荷法

自由落體的動荷係數

模擬題一

1、(10分)直徑為d的圓截面懸臂梁及其承載如圖所示,求其最大正應力並說明所在位置。

2、(10分)求下圖所示靜定組合梁d點和c點的撓度。

3、(10分)如圖所示的矩形截面懸臂梁,今測得樑外表面中性層k點處沿與梁軸線成45方向的線應變 45,梁材料的e, g, 均為已知,試求梁上的載荷f。

4、(15分)用兩根吊索向上以勻加速度平行地吊起一根14號工字鋼,加速度a=10m/s2,工字鋼長l=12m,吊索橫截面積a=72 mm2,若只考慮工字鋼重量,而不計吊索的自重,試計算吊索及工字鋼中的最大動應力。

可能用到的型鋼表:

5、(20分) 平面結構如圖所示,重物p=10 kn從距離梁40 mm的高度自由下落至ab樑中點c,梁ab為工字形截面,iz=15760×10-8 m4,杆bd為兩端球形鉸支座,長度l= 2m,採用b1= 5 cm, h =12 cm的矩形截面。梁與杆的材料均為a3鋼,e = 200gpa, p = 200mpa, s = 235mpa,直線公式係數a = 304 mpa, b=1.12 mpa, 穩定安全係數nst=3。

問杆bd是否安全。

6、(20分) 兩端封閉的薄壁容器受力如圖,已知內壓力p= 10 mpa, 扭轉力偶mt = 25.12 kn.m,平均直徑d=20 cm,壁厚 =1 cm, 鋼材料的〔 〕=160 mpa。

(1)試畫出內壁處一點的單元體,並標出各個面上的應力,

(2)計算該點的主應力和最大剪應力值,

(3)校核其強度·

(已知:薄壁圓筒橫截面上的剪應力為均勻分布,大小為

式中d為平均直徑, 為壁厚)

7、(15分) 作圖示剛架的彎矩圖。設剛架各桿的el皆相等。(略去剪力和軸力的影響)

撓曲軸方程撓度和轉角

模擬題二

一、 填空題(18分)

1、(4分)試用單元體畫出圖示應力圓所表示的應力狀態,其中 2max

2 (4分)某構件內一點處的交變應力隨時間變化的曲線如右圖所示,則該交變應力的迴圈特徵是( ),最大應力是最小應力是平均應力是

3、(3分)受內壓p作用的封閉薄壁圓筒,筒壁材料處於二向應力狀態。用第三強度理論建立的強度條件為 _____。

(ab);

(cd)。

4、(3分)右.圖所示結構中,設桿2的軸力為,鉛直面對輪子的支反力為,則有 。

(a);(b);

(c);(d)。

5、(4分)圖示圖形對y軸的慣性矩iy圖中小圓直徑為 d)

二、計算題(5題,共82分)

1、(10分)如圖所示直徑為d=12cm的實心圓軸受外力偶t作用發生扭轉變形,今測得圓軸外表面k點處、沿與軸線成-45方向的線應變 -45=5×10-5, 求外力偶矩t的大小。已知軸的彈性模量e=200gpa和泊松比 =0.3。

2、(12分) 如圖所示的懸臂梁,當自由端a受集中力f作用時,其撓曲線方程為。若重量為g的重物從高度h自由落體衝擊於自由端a(梁的e、i、w均已知)。試求:

(1) 梁上的最大動應力;(2) c點的動撓度。

3 (20分)如圖所示外徑d=100 mm,內徑d=80mm的鋼管在室溫下進行安裝。安裝後鋼管兩端固定,此時鋼管不受力。已知鋼管材料的線膨脹係數 = 12.

5× 10-6 1/ c,彈性模量e = 210 gpa, s = 300 mpa, b =470mpa, s=60, p=100, a=460mpa,b=2.27mpa.試求當溫度公升高多少度時鋼管將失穩。

4、(20分)受力如圖所示的鋼製等截面圓軸ab,其上安裝兩個皮帶輪。c輪受水平張力,直徑d1=40 cm;d輪受鉛垂張力,直徑d2=80 cm。已知鋼材料的〔 〕=60 mpa。

(1)試畫出ab軸的受力簡圖,

(2)畫出ab軸的扭矩圖和彎矩圖,

(3)按第四強度理論設計軸的直徑。

5、(20分) 剛架如圖所示,已知剛架各桿的el皆相等。(略去剪力和軸力的影響)

(1) 求約束反力,

(2) 作剛架的彎矩圖。

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