Đề thi sức bền vật liệu (có đáp án) 2013-ĐH SPKT TP.HCM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (338.84 KB, 5 trang )
Bài 1: (3 điểm) Dầm
AD
có mặt cắt ngang không đổi , liên kết, chòu lực và kích thước như hình 1. Dầm làm
bằng vật liệu có ứng suất cho phép
2
8 /
kN cm
.
a) Xác đònh phản lực liên kết tại các gối
,
A D
.
b) Vẽ biểu đồ lực cắt, mômen uốn phát sinh trong dầm.
c) Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt, xác đònh kích thước mặt cắt ngang (
b
) theo điều kiện bền.
Bài 2: (2 điểm) Trục bậc
AC
mặt cắt ngang hình tròn đường kính
2 ,
d d
, liên kết, chòu lực và có kích thước
như hình 2. Trục làm bằng vật liệu có môđun đàn hồi
E
, ứng suất cho phép
.
Biết:
2
7 /
kN cm
;
2
2000 /
E kN cm
;
1, 2 ; 150
a m P kN
.
a) Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong trục.
b) Xác đònh đường kính trục
d
theo điều kiện bền.
c) Với
d
tìm được, tính chuyển vò thẳng đứng của mặt cắt qua
B
.
Bài 3: (3 điểm) Trục
AD
mặt cắt ngang không đổi hình tròn đường kính
d
, được đặt trên hai ổ lăn tại
,
A C
(bỏ qua
ma sát tại các ổ lăn). Trục chòu lực và có kích thước như hình 3.
a) Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong trục
AD
.
b) Xác đònh đường kính trục,
d
, theo thuyết bền bốn.
Cho:
2
10,5 . ; 35 ; 0,35 ; 6,5 /
M kN m P kN a m kN cm
Bài 4: (2 điểm) Dầm
AC
có độ cứng chống uốn
EJ const
. Tính chuyển vò thẳng đứng của mặt cắt tại
C
theo
, ,
P a EJ
.
A
B
C
D
P
a
3
a
a
M
M
2
P
Hình
3
d
P
P
x
y
z
Hình
2
3
a
a
P
d
2
d
A
B
C
2
m
1
m
A
B
Hình
1
C
2
80
P kN
4
m
b
b2
b2
b3
D
1
11 0
P kN
Đề thi giữa kì môn:
Sức Bền Vật Liệu
Mã môn học: 1121090
Đề số: 01. Đề thi có 01 trang
Thời gian: 90 Phút
Được sử dụng tài liệu
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
Khoa Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng
Bộ môn Cơ Học
a
B
Hình
4
C
P
5
a
3
P
A
Ngaøy
30
thaùng
05
naêm
20
13
Bộ môn Cơ học
ĐÁP ÁN ĐỀ THI SỨC BỀN VẬT LIỆU_K2013 (8/06/2013)-1121090
Câu 1:
a)
Phân tích lực như hình
0,
2
5đ
0 110.1 80.3 .7 0
A D
m Y
50
B
Y kN
0,25đ
0 .7 110.6 80.4 0
C A
m Y
140
A
Y kN
0,25đ
b)
Biểu đồ nội lực
y
Q
như hình vẽ
0,
5đ
Biểu đồ nội lực
x
M
như hình vẽ
0,5đ
c)
Theo điều kiện bền:
max
max
x
z
x
M
W
(*)
3 3
4 4 3 3
2 .(3 ) .(2 ) 23 23
3,833 ; 2,556 ; 20000 .
12 12 6 1,5 9
x
x x x
Jb b b b
J b b W b b M kN cm
b
0,5đ
3
3
20000 20000
(*) 8 9,926
2,556 2,556.8
b cm
b
0,5đ
Chọn
10
b cm
0,25đ
Tổng điểm:
3,0 đ
Câu 2:
Biểu đồ nội lực do tải trọng và phản lực
N
như hình vẽ:
0,
2
5đ
Phương trình tương thích biến dạng:
0
AC
L
( ) ( )
2 2 2
.3 .3 .
0
2 2
4
4 4
P N
AC AC AC
P a N a N a
L L L
d
d d
E
E E
0,5đ
3 / 7
N P
, biểu đồ nội lực
z
N
như hình vẽ.
0,
5đ
3
a
a
P
d
2
d
A
B
C
N
P
N
( )
P
z
N
( )
N
z
N
z
N
3 / 7
P
4 / 7
P
2
m
1
m
A
B
C
2
80
P kN
4
m
b
b2
b2
b3
D
1
11 0
P kN
A
Y
D
Y
140
30
50
140
200
y
Q
x
M
kN
.
kN m
Theo điều kiện bền:
max
max
z
z
N
F
2
12 12 12.150
3, 419
7 7 7 .7
P P
d cm
d
Chọn
3,5
d cm
0,5đ
Chuyển vò thẳng đứng của mặt cắt tại
B
:
2 2
12 12.150.1, 2.1000
4,009
7 7.2000. .3,5
BC
Pa
L mm
E d
0,25đ
Tổng điểm:
2,0 đ
Câu 3:
Trong mặt phẳng
yz
0 .4 2 5 0 11 / 4
0 .4 3 2 0 / 4
A C C
C A A
m Pa Y a P a Y P
m Y a P a Pa Y P
0,5đ
Trong mặt phẳng
xz
0 .4 5 0 3 / 2
0 .4 3 0 / 2
A C C
C A A
m Pa X a P a X P
m X a P a Pa X P
0,5đ
Biểu đồ nội lực
y
Q
như hình vẽ
0,25đ
Biểu đồ nội lực
x
M
như hình vẽ
0,25đ
A
B
C
D
P
a
3
a
a
M
M
2
P
d
P
P
x
y
z
A
B
C
D
P
a
3
a
a
2
P
A
Y
C
Y
/ 4
P
3 / 4
P
2
P
/ 4
Pa
2
Pa
A
B
C
D
P
a
3
a
a
P
A
X
C
X
/ 2
P
/ 2
P
P
/ 2
Pa
Pa
y
Q
x
M
x
Q
y
M
A
B
C
D
M
M
M
z
M
Biểu đồ nội lực
x
Q
như hình vẽ
0,25đ
Biểu đồ nội lực
y
M
như hình vẽ
0,25đ
Biểu đồ nội lực
z
M
như hình vẽ
0,25đ
Theo thuyết bền bốn:
2 2 2
3
0,75
0,1
x y z
M M M
d
0,25đ
2 2
2
3
2 0,75
0,1
Pa Pa M
d
0,5đ
2 2
2 2
3
3
5 0,75 5 35.35 0,75.1050
16,436
0,1 0,1.6,5
Pa M
d cm
Chọn
16,5
d cm
Tổng điểm:
2đ
Câu 4:
a)
Biểu đồ moomen uốn
x
M
như hình vẽ
0,5đ
Trạng thái “k” và biểu đồ moomen uốn
x
M
như hình vẽ
0,
5đ
Chuyển vò thẳng đứng của mặt cắt tại
C
:
3
3
2 2 2
1
1 1 17 11 25 10
2 . 5 . . 80,5
3 2 2 3
i
C i c
i
Pa
f Pa a Pa a Pa a
EJ EJ EJ
1,0
đ
Tổng điểm:
2đ
a
B
C
P
5
a
3
P
A
9
P a
5
P a
C
1
k
P
6
a
A
6
a
x
M
x
M
1
c
f
2
c
f
3
c
f
