2019同濟大學材料力學與結構力學真題與解析

2021-03-03 23:52:30 字數 1538 閱讀 9602

試題科目**:808

科目名稱:材料力學與結構力學

滿分分值:150

答題要求:1、答題一律做在答題紙上,做在試卷上無效。

2、考試時間180分鐘。

3、本試卷不可帶出考場,違反者作零分處理。

1. 圖示由銅套管和鋼圓柱組成的構件置於剛性平面和剛性墊塊之間,已知套管和鋼柱的橫截面面積分別為和,其材料彈性模量分別為和,荷載,試確定套管和鋼柱的豎向應力。忽略套管和鋼柱之間的相互作用。

(15分)

2. 用直角應變花測得鋼構件表面某點處的三個應變值分別為,,。已知鋼材的彈性模量,泊松比,試求該點處的主應力及其方向。(18分)

3. 圖示組合杆ab由不同的材料的實心圓杆和套管緊密結合而成,圓杆和套管的內外直徑分別為d和d=2d,材料的剪下模量分別為2g和g。該組合杆兩端固定,在截面c處受一扭矩t的作用。

試求圓杆和套管其兩端的反力偶矩、和、。設桿件處於彈性工作範圍,圓杆與套管接觸緊密無相對錯動。(18分)

4.用積分法求圖示梁ab的撓曲線方程及梁中點c處的豎向撓度,已知。(20分)

5. 圖示楔形懸臂梁受豎向均布荷載作用,材料彈性模量為e,試用卡氏第二定理計算梁自由端的豎向位移,設不計剪下變形的影響。(10分)

6.試計算圖示結構在彈性階段的失穩臨界荷載。(8分)

7. 圖示圓形薄壁截面懸臂梁在其自由端受兩個荷載的作用,作用於截面的最低點a處,作用於外壁上的b處,半徑與豎向軸的夾角為。的方向與oy軸平行,平行於xoy平面,且與ox軸的正向成夾角。

已知梁的長度為l=100cm,截面的外徑d=18cm,壁厚t=1.0cm,材料。試用第四強度理論校核強度。

(16分)

8.寫出圖示結構的位移法方程,並求方程的係數和自由項。(15分)

9.採用圖(b)所示靜定結構作為基本結構,用力法作圖(a)所示超靜定結構彎矩圖。所有桿件的ei相同。(18分)

10. 試做圖示樓面梁d點彎矩影響線,並計算梁在自重均布荷載p=6kn/m以及可任意的人群荷載q=12kn/m共同作用下d點的最大正彎矩。(下拉為正)(12分)

答案解析

1. 圖示由銅套管和鋼圓柱組成的構件置於剛性平面和剛性墊塊之間,已知套管和鋼柱的橫截面面積分別為和,其材料彈性模量分別為和,荷載,試確定套管和鋼柱的豎向應力。忽略套管和鋼柱之間的相互作用。

(15分)

【考查重點】

這是材料力學第二章軸向拉伸與壓縮的考點,需要建立靜力平衡條件、變形協調條件和物理方程聯立求解。

【答案解析】

(1)靜力平衡條件

由,得(2)變形協調條件

(3)物理方程

將代入方程①,得

2. 用直角應變花測得鋼構件表面某點處的三個應變值分別為,,。已知鋼材的彈性模量,泊松比,試求該點處的主應力及其方向。(18分)

【考查重點】

這是材料力學第四章應力狀態分析的考點,是材料力學的必考題。該題目用到的直角應變花,此處提醒考生對常見型別的應變花應當有了解。

【答案解析】

主應變:

主應力:

夾角:與x軸成

【餘下答案詳解,請看《2014同濟大學材料力學與結構力學考研複習精編》-尚學同濟考研網】

同濟大學材料力學和結構力學複習指導

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