材料力学习题册答案-第13章 能量法要点 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/3 9:43:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第 十三 章 能 量 法 一、选择题

1.一圆轴在图1所示两种受扭情况下,其( A )。 A 应变能相同,自由端扭转角不同; B 应变能不同,自由端扭转角相同;

C 应变能和自由端扭转角均相同;

D 应变能和自由端扭转角均不同。 (图1)

2.图2所示悬臂梁,当单独作用力F时,截面B的转角为θ,若先加力偶M,后加F,则在加F的过程中,力偶M( C )。 A 不做功; B 做正功;

C 做负功,其值为Mθ; D 做负功,其值为1 2Mθ 。

3.图2所示悬臂梁,加载次序有下述三种方式:第一种为F、M同时按比例施加;第二种为先加F,后加M;第三种为先加M,后加F。在线弹性范围内,它们的变形能应为( D )。 A 第一种大; B 第二种大;

C 第三种大; D 一样大。

4.图3所示等截面直杆,受一对大小相等,方向相反的力F作用。若已知杆的拉压刚度为EA,材料的泊松比为μ,则由功的互等定理可知,该杆的轴向变形为 度。(提示:在杆的轴向施加另一组拉力F。) A 0; B

C μFb

EAFbEAμFlEA,l为杆件长; ; D 无法确定。

(图2) (图3)

二、计算题

1.图示静定桁架,各杆的拉压刚度均为EA相等。试求节点C的水平位移。

解:解法1-功能原理,因为要求的水平位移与P力方向一致,所以可以用这种方法。 由静力学知识可简单地求出各杆的内力,如下表所示。 12P?C= Pa 2EA + Pa 2EA (+

2P )(

2a ) 2EA

可得出:?C=

(

2+1PaEA )

解法2-卡氏定理或莫尔积分,这两种方法一致了。

在C点施加水平单位力,则各杆的内力如下表所示。 则C点水平位移为:?C=

2.图示刚架,已知各段的拉压刚度均为EA,抗弯刚度均为EI。试求A截面的铅直位移。 (

2+1PaEA )