西北工业大学结构力学考试试题及答案.doc

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1、诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。本人签字：编号：成绩　　　　西北工业大学考试试题（卷）2004－2005学年第1学期开课学院航空学院课程飞行器结构力学基础学时50考试日期2004-12-8　　考试时间　2　小时考试形式（）（）卷考生班级学　号姓　名第一题(40分)本题有10个小题，每小题4分，答案及简要运算写在试题空白处。1.1试分析图1-1所示平面桁架的几何不变性，并计算其静不定次数f。解：几何特性为：1.2绘出图1-2所示平面桁架的传力路线，在图上将传力杆件描粗。图1－2图1－11.3判断图1-3所示平面刚架的静不定次数f

2、。解：　　　　　共4页　　第1页西北工业大学命题专用纸1.4判断图1-4所示平面桁架的几何不变性，并计算其静不定次数f。解：几何特性为：1.4列出1-5所示平面刚架的弯矩方程，给出A、B、C三点的弯矩值。解：1.6棱柱壳体剖面为正方形，受扭矩作用，如图1-6所示。绘出剖面剪流分布图，标出剪流大小和方向。解：图1－51.7不必具体计算，绘出图1-7所示垂直壁受作用时的剪流分布图形及方向。集中面积和等厚度的壁板都能承受正应力。共4页第2页西北工业大学命题专用纸1.8求图1-8所示平面桁架中杆3-8的轴力。解：1.9求图1-9所示二缘条剖面棱柱壳体的弯心位置，假设壁不受正应力。解：

3、图1-81.10说明力法中柔度系数、和位移法中刚度系数、的物理意义。解：————共4页第3页西北工业大学命题专用纸第二题(20分)矩形平面框，在A、B两截面处受集中力偶Mo，如图3所示。设框截面抗弯刚度均为EJ，试用力法求解框中的弯矩分布。计算位移影响系数时，仅考虑弯曲变形。图2第三题(20分)单闭室剖面工程梁的载荷及尺寸如图3所示，设壁的厚度相等均为，且壁不承受正应力，求剖面剪流分布并绘制剪流分布图。图3第四题(20分)用位移法(直接刚度法、有限元法)求图4所示平面桁架中1和3点的垂直位移及各杆中的内力。设各杆纵向抗拉刚度均为EA，水平杆和垂直杆长度为a。图4共4页第4页2

4、004—2005学年第一学期考试试题答案及评分标准第一题（40分）1.1几何不变（2分），f＝0（2分）。1.2仅杆1－2－3－4－5（2分）和5－8受力（2分）。1.3几何不变但可移动（2分），5次静不定（2分）。1.4几何不变（2分），1次静不定（2分）。1.5（1分），（1分），（1分），（1分）。1.6利用白雷特公式（2分），可得闭剖面剪流为（2分）。1.71分2分1分1.8判断零力杆后，取I－I截面的右半部分（2分），利用的条件，得，（1分）求得（1分）1.9利用公式（2分），求得（1分）（1分）1.10——仅i处施加单位广义力，在i处产生的广义位移；（1分）——仅

5、j处施加单位广义力，在i处产生的广义位移；（1分）——仅i处发生单位广义位移，在i处引起的广义力；（1分）——仅j处发生单位广义位移，在i处引起的广义力。（1分）第二题（20分）（1）此结构为3次静不定（2分）。（2）利用对称性，简化为1次静不定，并取1/4结构，如图示。（3分）（2）取作为多余约束力，建立

状态和<1>状态如下，（2分）（2分）（3）求位移影响系数（2分）（2分）（4）建立力法正则方程（1分）即（1分）（5）由次求得（1分）（6）最后求得圆环中的弯矩（外侧受压为正），弯矩分布图如图示。（3分）第三题（20分）（1）x轴为对称轴，计算截面惯性矩（3分）（2

6、）将1处切开，计算开剖面的静矩（4分）和剪流（4分）（3）以4点为力矩中心，对4点取矩，求切口处剪流（4分）其中（2分）求得（1分），，表示沿单闭室周线逆时针方向。（4）叠加和，求得单闭室剪流（2分）第四题（20分）（1）建立单元刚度矩阵（2分）（2分，2分）（2分），（2分）（2）利用位移约束条件（3分），建立关于、的刚度方程（2分）（3）解此刚度方程，求得（1分）（1分）（4）求各杆内力（1分）（1分）（1分）