Đề thi và đáp án sức bền vật liệu 2013, đại học spkt TPHCM, đề 01
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
