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05西北工业大学结构力学考试试题及答案 05西北工业大学结构力学考试试题及答案 PAGE 05西北工业大学结构力学考试试题及答案 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） 2005 － 2006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 2005-12-7　 　 考试时间　2　小时 考试形式（ 考生班级 学　号 姓　名 第一题(30分) 本题有10个小题，每小题3分，答案及简要运算写在试题空白处。 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： 试分析图1-2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： 图1-3图1-2图1-1 试分析图1-3所示平面结构的几何不变性，并计算其静不定次数f。 图1-3 图1-2 图1-1 解： 几何特性为： 　　　　　共5页　　第1页 西北工业大学命题专用纸 试分析图1-4所示平面刚架的几何不变性，并计算其静不定次数f。 解： 几何特性为： 图1-4利用对称性，判断图1-5所示结构的最简静不定次数，并给出P状态和i 图1-4 M M 解： 图1- 图1-5 试分析图1-6所示平面薄壁结构的静不定次数f。 图1-6 图1-6 解： 图1- 图1-7 试分析图1-7所示空间薄壁结构 的静不定次数f。 解： 共5页 第2页 西北工业大学命题专用纸 求图1-8所示平面桁架中杆3-8的轴力。 解： 棱柱壳体剖面为正方形，壁厚均为，受扭矩作用，如图1-9所示。绘出剖面剪流分布图，标出剪流大小和方向。 解： 图1-8 图1-8 图1-9 图1-10 求图1-10所示二缘条开剖面棱柱壳体的弯心位置，假设壁不受正应力。 图1-10 解： 共5页 第3页 西北工业大学命题专用纸 第二题(15分) 确定图2所示平面桁架的内力。 图2 图2 第三题(20分) 刚架的几何尺寸及受载如图3所示。试用力法确定刚架的弯矩分布并绘制弯矩分布图。设梁的横剖面抗弯刚度均为，计算中略去轴力和剪力的变形影响。 图3 共5页 第4页 西北工业大学命题专用纸 第四题(20分) 单闭室剖面工程梁的载荷及尺寸如图4所示，设壁不承受正应力，求剖面剪流分布并绘制剪流分布图。 图4 第五题(15分) 正方形平面桁架及受载情况如图5所示，。设各杆的纵向抗拉刚度相同,均为EA。试用直接刚度法（有限元法）计算： （1）结构各结点位移；(10分) （2）结构各杆的内力。( 5分) 图5 共5页 第5页 2005—2006学年第一学期考试试题答案及评分标准 第一题(30分) 本题有10个小题，每小题3分，答案及简要运算写在试题空白处。 几何不变系统，f＝2。（各分） 几何瞬时可变系统，f＝1。（各分） 几何不变系统，f＝3。（各分） 几何不变的可移动系统，f＝3。（各分） 最简静不定次数等于1（1分），并给出P状态和i状态分别为 1M/4 1 M/4 P （1分） 1 （1分） f＝4。（3分，若基本分析过程正确，但答案错，可给分） f＝6。（3分，若基本分析过程正确，但答案错，可给分） 判断零力杆：2－6、3－6，4－7，然后用I－I剖面将结构剖开，取右半部分， 如图示（1分）。利用条件，可得 （1分） 即得 （1分） MT 1 M T 1 2 3 4 利用公式（1分），可求得（2分）。 第二题(15分) （1）此平面桁架为静定结构。（2分） （2）铰支持1和5处的支反力均为零；利用对称性，可得：杆3-6和杆3-7的内力为零；再判断零力杆后，得：6-8杆和7-9杆的内力为零。原受力桁架简化为图示结构。（6分） （3）利用节点静力平衡条件，求得各杆内力为（4分） ， ， ， （4）内力图如图所示。（3分） 第三题(20分) （1）此结构为3次静不定（2分）。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）求 P 状态和 1 状态， （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