河海大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题解析—813材料力

河海大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题解析

科目代码：____813______ 科目名称：___材料力学_____ 满分：__________ 注意：1、认真阅读答题纸上的注意事项；2、所以答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；3、本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回。

一、基础题（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）

解： BC

所以， 2、悬臂梁说明

解：a. b. c. d.3、组合变形矩形截面杆，横截面上的轴为FN，弯矩My和Mz满足以下哪种情况时（选择题） （答案写在答题纸上） ，横截面的中性轴不过截面形心。该杆件发生（填空题）（答案写在答题纸上） 变形（简要写出解答过程或原因）。（6分） （1）横截面上的内力FN 0，My 0，Mz 0 （2）横截面上的内力FN=0，My 0，Mz 0 （3）横截面上的内力FN=0，My 0，Mz 0 （4）横截面上的内力FN=0，My 0，Mz 0

解：FN=0，My 0，Mz 0，弯曲变形

4、总高度、材料均相同的圆截面柱子（柱子的自重不计），其中直径为D部分的高度都相同，受到自由下落物体的竖向冲击，冲击五重为W，试根据动荷系数，比较各杆的最大动应力 dmax (排序)（简要写出解答过程或原因）。（6分）

解：kd因为

所以

45 ，求与轴线成45°1=( 4 5 - 4) 45，代入上述数据得

5

EF

(1 ) 45 =

E d2

解： x二、 综合题（共100分）

1、图示槽形截面梁，已知：L=2m，若材料的许用拉应力 t =30MPa，许用压应力 c =90MPa，对中性轴的惯性矩Iz=5.49 10mm，（1）画出弯矩图，（2）是根据正应力强度求梁的容许荷载[q]。（20分）

7

4

【考察重点】：本题主要考察第四章弯曲应力，考察的知识点都是基本知识，考生应该都能熟练掌握的，属于基本题。请考生务必引起重视。几乎年年都考。 （1）解：

2

（2

t

=2max

M1max y22q-3

= 86 10 t 30MPa -5

Iz5.49 10

得 q 19.15N m

综上所述，容许荷载 qm

2、画出图示梁的剪力（FQmax）图和弯矩（M）图，并求Mmax，FQmax。（20分）

【考察重点】：本题主要考察第四章弯曲应力，考察的知识点都是基本知识，考生应该都能熟练掌握的，属于基本题。请考生务必引起重视。几乎年年都考。 解：Mmax=ql2，FQmax=4ql

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，两梁的弯曲刚度均为EI。（1）求

解：AB杆： BC杆：由 B1= 解得 FB=所以 B=(

103)m 3EI

4、如图所示结构中，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 p=200MPa，屈服极限 k=235MPa，强度安全系数n=2.0，稳定安全系数nst=3.0。根据梁的强度与柱子的稳定性求该结构的许用荷载F。（20分）

【考察重点】：本题主要考察第九章压杆稳定，关键在于考察考生对求压杆稳定的几个关键步骤是否掌握牢靠，比如首先要判断属于哪种类型的杆等等，属于基本题。请考生务必引起重视。几乎年年都考。

解：1由题意得：Mmax=

21

F，FA=F 33

AC杆：

得 F2AD杆：

所以 所以 Fcr所以F 513

6kN m，杆轴力F1=5kN直径d=100mm（20分）

【考察重点】：本题主要考察第八章组合变形及连接部分的计算，有一定的综合度，但是，其实不难，记住，这类题第一步都是分析应力状态，只有这一步分析对了，下面才会水到渠成，所以，强化基础很重要，属于基本能力题。请考生务必引起重视。几乎年年都考。

解：由题意得：危险点位于固定端，取固定端一截面来分析。

t=

F1F

=12，代入数据得， t=0.64MPa A d

4

Mz=F2 L=10kN m，My=Ft 2L=10kN m， =

T

=30.5MPa Wp

所以

r4MPa< 160MPa

所以 杆强度满足要求。