Bài tập luyện tập thi Môn Sức bền vật liệu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (20.79 MB, 30 trang )
BÀI TẬP TUẦN 01
Bài 1: Cho cầu trục chịu lực như hình 1. Xác định phản lực liên kết tại A và ứng lực trong thanh CD.
D
Hình 1
D
A
C
B
300
A
q 0, 2kN / m
C
B
P 10kN
2,5m
0,5m
Bài 2: Thanh AB tuyệt đối cứng chịu liên kết gối cố định tại A và được giữ bởi thanh BC như hình 2. Xác
định phản lực liên kết tại A và ứng lực trong thanh BC.
Hình 2
Bài 3: Cho hệ dàn phẳng chịu lực như hình 3. Xác định ứng lực trong các thanh của dàn.
Hình 3
Bài 4: Cho hệ dàn phẳng chịu lực như hình 4. Xác định ứng lực trong các thanh của dàn.
Hình 4
Bài 5: Dầm cần trục AB có sơ đồ tính và chịu lực như hình 5. Xác định phản lực liên kết tại ngàm B.
A
B
Hình 5
P 20 kN
q 0, 25kN / m
A
B
l 3m
Bài 6: Dầm cần trục AB có sơ đồ tính và chịu lực như hình 6. Xác định phản lực liên kết tại các gối A và
B.
C
B
A
P 2,5kN
q 0, 2kN / m
C
A
3m
B
1m
Hình 6
Bài 7: Dầm cần trục AC có sơ đồ tính như hình 7. Xác định phản lực liên kết tại A và B.
A
C
B
Hình 7
B
C
P 9kN
A
0,5m
2m
Bài 8: Cho khung ABC chịu lực như hình 8. Xác định phản lực liên kết tại ngàm A.
P 20 kN
C
q 0, 2kN / m
B
C
B
4m
3m
A
A
Hình 8
Bài 9: Cho cần trục loại nhỏ như hình 9. Vẽ sơ đồ tính để xác định lực nâng trong thanh AB và xác định
trị số của lực nâng này. Các kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý.
Hình 9
A
B
Bài 10: Cho cần trục nâng hàng như hình 10. Vẽ sơ đồ tính để xác định phản lực liên kết tại A, lực nâng
trong pitông-xylanh DE, ứng lực trong thanh FG và tính trị số của các lực này. Các kích thước và tải
trọng sinh viên tự cho hợp lý.
C
D
B
F
E
A
G
Hình 10
Chú ý: Sinh viên làm bài tập vào giấy và nộp vào đầu buổi học của tuần thứ 02. Nếu có thắc
mắc, sinh viên đến phòng A1-301 vào các buổi: thứ 2 (9h-11h); thứ 5 (9h-11h); thứ 6 (9h11h); thứ 7 (9h-11h).
BÀI TẬP TUẦN 02
Bài 1: Cho Trục chịu lực như hình 1. Xác định nội lực tại các mặt cắt 1-1 và 2-2.
60cm
40cm
50kN
1
B
1
A
z1
50kN
2
2
40kN
z2
C
Hình 1
Bài 2: Cho Trục chịu lực như hình 2. Xác định nội lực tại mặt cắt 1-1.
z
q 30kN / m
1
Hình 2
A
B
1
90cm
Bài 3: Cho trục chịu lực như hình 3. Xác định nội lực tại mặt cắt 1-1 và 2-2.
400 N .m
500 N .m
A
2
C
1m
500 N .m
200 N .m
2
2
C
1
1 300 N .m
D
30cm
2
A
300 N .m
1
1
B
40cm
B
200 N .m
50cm
Hình 3
Bài 4: Cho cầu trục chịu lực và có sơ đồ tính như hình 4. Xác định nội lực của mặt cắt 1-1 thuộc thanh
CD; Xác định nội lực của mặt cắt 2-2 và 3-3 thuộc dầm AB.
D
Hình 4
1
1
3
A
3
0,5m
300
q 0, 2kN / m
z
2
C 2
2
B
P 10kN
2,5m
0,5m
Bài 5: Dầm cần trục AB có sơ đồ tính và chịu lực như hình 5. Xác định nội lực của mặt cắt tại C.
Hình 5
P 20 kN
q 0, 25kN / m
A
B
C
0,5m
l 3m
Bài 6: Dầm cần trục AB có sơ đồ tính và chịu lực như hình 6. Xác định nội lực của mặt cắt tại C và D.
P 10qa
q
A
D
C
B
z
3a
Hình 6
Bài 7: Cho khung ABC chịu lực như hình 7. Xác định nội lực của mặt cắt tại D và E.
a
P 20 kN
q 0, 2kN / m
B
C
D
0,5m
E
4m
2,5m
3m
A
Hình 7
Bài 8: Cho giá chịu lực như hình 8. Xác định nội lực tại mặt cắt a-a. (Giá chịu lực trong mặt phẳng đối
xứng)
14kN
a
14kN
8cm
a
Hình 8
0, 6cm
0, 6cm
5cm
3cm 0, 6cm
Bài 9: Cho cần trục loại nhỏ như hình hình 9. Vẽ sơ đồ tính và xác định nội lực của mặt cắt tại C. Các
kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý.
Hình 9
A
B
C
Chú ý: Sinh viên làm bài tập vào giấy và nộp vào đầu buổi học của tuần thứ 03. Nếu có thắc
mắc, sinh viên đến phòng A1-301 vào các buổi: thứ 2 (9h-11h); thứ 5 (9h-11h); thứ 6 (9h11h); thứ 7 (9h-11h).
BÀI TẬP TUẦN 03
Bài 1: Cho Trục chịu lực như hình 1. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong trục bằng phương pháp mặt cắt
biến thiên và phương pháp vẽ nhanh.
60cm
40cm
50kN
Hình 1
C
B
A
40kN
50kN
Bài 2: Cho Trục chịu lực như hình 2. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong trục bằng phương pháp mặt cắt
biến thiên và phương pháp vẽ nhanh.
q 30kN / m
Hình 2
A
B
90cm
Bài 3: Cho trục chịu lực như hình 3. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong trục bằng phương pháp mặt cắt
biến thiên và phương pháp vẽ nhanh.
500 N .m
A
C
300 N .m
B
Hình 3
200 N .m
Bài 4: Cho trục chịu lực như hình 4. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong trục bằng phương pháp vẽ nhanh.
300 N .m 500 N .m
250 N .m
A
100 N .m
200 N .m
C
300 N .m
D
30cm
150 N .m
400 N .m
50cm
B
40cm
40cm
50cm
Hình 4
50cm
40cm
A
50cm
B
5kN .m
3M
M
a
C
3a
2 kN .m
4M
4a
Bài 5: Cho trục chịu lực như hình 5. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong trục bằng phương pháp vẽ nhanh.
P
P
5kN
C
C
3P a
a
2P
2P
2m
8kN
8kN
B
B
2a
2a
A
3m
A
Hình 5
Bài 6: Dầm cầu trục AB có sơ đồ tính và chịu lực như hình 6. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong dầm
bằng phương pháp mặt cắt biến thiên và phương pháp vẽ nhanh.
A
B
P 20 kN
A
B
l 3m
Hình 6
Bài 7: Dầm cầu trục AB có sơ đồ tính và chịu lực như hình 7. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong dầm
bằng phương pháp vẽ nhanh.
P 2kN
C
A
B
2m
1m
Hình 7
Bài 8: Dầm cầu trục AB có sơ đồ tính và chịu lực như hình 8. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong dầm
bằng phương pháp vẽ nhanh.
P 2kN
P 2kN
C
D
A
0,5m
0,5m
B
2m
Hình 8
Bài 9: Dầm AB có liên kết, chịu lực và kích thước như hình 9. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong dầm
bằng phương pháp vẽ nhanh.
Hình 9
P
P
C
A
B
a
3a
Hình 8
Bài 10: Vẽ sơ đồ tính cho thanh nâng (thanh thép chữ I màu đỏ nằm ngang) như hình 10. Vẽ biểu đồ nội
lực phát sinh trong thanh, khi tính bỏ qua trọng lượng của thanh. Các kích thước và tải trọng sinh viên tự
cho hợp lý.
Hình 10
A
Chú ý: Sinh viên làm bài tập vào giấy và nộp vào đầu buổi học của tuần thứ 04. Nếu có thắc
mắc, sinh viên đến phòng A1-301 vào các buổi: thứ 2 (9h-11h); thứ 5 (9h-11h); thứ 6 (9h11h); thứ 7 (9h-11h).
BÀI TẬP TUẦN 04
Bài 1: Xác định nội lực của mặt cắt tại C của dầm chịu lực như hình 1
P 10kN
B
A
Hình 1
C
0,5m
1m
Bài 2: Xác định nội lực của mặt cắt tại C của dầm chịu lực như hình 2
q 10kN / m
A
D
B
C
Hình 2
0,5m
1m
3m
Bài 3: Xác định nội lực của mặt cắt tại C của thanh chịu lực như hình 3
P2 8kN
A
z
C
B P1 5kN
D
1,5m
1m
Hình 3
Bài 4: Cho trục chịu lực như hình 4. Xác định nội lực tại mặt cắt 1-1 và 2-2.
400 N .m
A
500 N .m
2
C
1m
200 N .m
Hình 4
2
1
D
30cm
300 N .m
1
B
40cm
50cm
Bài 5: Cho giá chịu lực như hình 5. Xác định nội lực tại mặt cắt a-a. (Giá chịu lực trong mặt phẳng đối
xứng)
14kN
14kN
8cm
a
a
0, 6cm
Hình 5
5cm
0, 6cm
3cm 0, 6cm
Bài 6: Cho trục chịu lực như hình 6. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong trục bằng phương pháp vẽ
nhanh.
P
P
5kN
C
C
3P a
a
2P
2P
2m
8kN
8kN
B
B
2a
2a
A
3m
A
Hình 6
Bài 7: Cho trục chịu lực như hình 7. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong trục bằng phương pháp vẽ
nhanh.
5M
Hình 7
a
2a
2M
3M
600 N .m
3M
M
500 N .m
300 N .m
200 N .m
30cm
40cm
50cm
Bài 8: Cho dầm chịu lực như hình 8. Vẽ biểu đồ nội lực phát sinh trong dầm bằng phương pháp vẽ
nhanh.
q
A
B
Hình 6
a
q
A
B
a
M 2qa 2
q
P qa
B
A
C
a
3a
P qa
q
A
B
C
a
3a
q
P 5qa
A
C
B
2a
a
Chú ý: Sinh viên làm bài tập vào giấy và nộp vào đầu buổi học của tuần thứ 5. Nếu có thắc
mắc, sinh viên đến phòng A1-301 vào các buổi: thứ 2 (9h-11h); thứ 5 (9h-11h); thứ 6 (9h11h); thứ 7 (9h-11h).
BÀI TẬP TUẦN 05
Bài 1: Xác định ứng suất phát sinh tại các điểm A, B, C và D trên mặt cắt ngang của thanh chịu lực như
hình 1.
C
40cm
20cm
30cm
D
A
Hình 1
B
Hình 2
P 20kN
Bài 2: Thanh AB tuyệt đối cứng chịu liên kết gối cố định tại A và được giữ bởi dây cáp BC như hình 2.
Dây cáp BC làm bằng vật liệu có ứng suất cho phép 21kN / cm 2 , môđun đàn hồi
E 2,1.10 4 kN / cm 2 . Xác định diện tích mặt cắt ngang của dây cáp theo điều kiện bền và tính chuyển vị
thẳng đứng tại D.
Bài 3: Trục AD mặt cắt ngang hình tròn đường kính d liên kết, chịu lực và có kích thước như hình 3.
Trục làm bằng thép có ứng suất cho phép 19kN / cm 2 và môđun đàn hồi E 2,1.10 4 kN / cm 2 . Xác
định đường kính trục theo điều kiện bền và tính biến dạng dài dọc trục của thanh AD.
Hình 3
Bài 4: Thanh AB tuyệt đối cứng chịu liên kết gối cố định tại A và được giữ bởi thanh BC như hình 4.
Thanh BC mặt cắt ngang hình tròn đường kính d được làm bằng thép có ứng suất cho phép
19kN / cm2 , môđun đàn hồi E 2,1.104 kN / cm2 . Xác định kích thước mặt cắt ngang của thanh BC
theo điều kiện bền và tính chuyển vị thẳng đứng tại B.
Hình 4
Bài 5: Thanh AB tuyệt đối cứng chịu liên kết gối cố định tại A và được giữ bởi thanh BC như hình 5.
Thanh BC mặt cắt ngang hình tròn đường kính d 25mm được làm bằng thép có ứng suất cho phép
19kN / cm2 , môđun đàn hồi
E 2,1.10 4 kN / cm 2 . Xác định tải trọng cho phép P để thanh BC bền
và tính chuyển vị thẳng đứng tại B.
Hình 5
Bài 6: Vẽ sơ đồ tính và xác định đường kính của thanh giằng của cầu trục 5 tấn theo điều kiện bền và
điều kiện cứng. Biết rằng thanh giằng làm bằng thép A36, khi tính lấy hệ số an toàn n 2,5 . Cho
1
L
L 400 . Dầm thép cầu trục có số hiệu I 300 46 Các kích thước sinh viên tự cho hợp lý (sinh viên
tham khảo ở trang />
Chú ý: Sinh viên làm bài tập vào giấy và nộp vào đầu buổi học của tuần thứ 6. Nếu có thắc
mắc, sinh viên đến phòng A1-301 vào các buổi: thứ 2 (9h-11h); thứ 5 (9h-11h); thứ 6 (9h11h); thứ 7 (9h-11h).
BÀI TẬP TUẦN 06
Bài 1: Thanh AB tuyệt đối cứng chịu liên kết gối cố định tại A và được giữ bởi hai dây cáp BE và CF. Hệ
chịu lực và có kích thước như hình 1. Các dây cáp BE và CF làm cùng một loại vật liệu có
E 2,1.104 kN / cm 2 ; 25kN / cm 2 và có cùng diện tích mặt cắt ngang F.
-
Xác định lực căng trong hai dây cáp.
Xác định tải trọng cho phép tác dụng lên hệ theo điều kiện bền. Cho F 4cm 2 .
Với P tìm được, tính chuyển vị thẳng đứng tại điểm đặt lực D.
E
F
Hình 1
4m
P
600
A
D
C
3m
B
2m
2m
Bài 2: Cho hệ dàn có kích thước và chịu lực như hình 2. Các thanh trong dàn làm bằng thép có ứng suất
cho phép 21kN / cm 2 , môđun đàn hồi E 2,1.10 4 kN / cm 2 .
-
Xác định ứng lực trong các thanh của dàn.
Xác định diện tích mặt cắt ngang của các thanh trong dàn theo điều kiện bền. Cho P 450kN .
P
P
P
C
B
A
4m
D
4m
Hình 2
4m
E
Bài 3: Vẽ biều đồ nội lực phát sinh trong trục chịu lực như hình 3.
200 N .m
450 N .m
150 N .m
Hình 3
400 N .m
Bài 4: Vẽ biều đồ nội lực phát sinh trong dầm như hình 4.
Hình 4
Bài 5: Chỉ ra các phần tử chịu kéo-nén đúng tâm trong hệ, vẽ sơ đồ tính cho hệ (tải trọng và kích thước
sinh viên tự cho hợp lý) và tính diện tích mặt cắt ngang của từng thanh chịu kéo-nén đúng tâm theo điều
kiện bền. Tính chuyển vị thẳng đứng tại điểm đặt lực. Biết rằng các thanh làm bằng thép.
Hình 5
Chú ý: Sinh viên làm bài tập vào giấy và nộp vào đầu buổi học của tuần thứ 7. Nếu có thắc
mắc, sinh viên đến phòng A1-301 vào các buổi: thứ 2 (9h-11h); thứ 5 (9h-11h); thứ 6 (9h11h); thứ 7 (9h-11h).
BÀI TẬP TUẦN 07
Bài 1: Trục mặt cắt ngang hình tròn đặc chịu tác dụng của mômen xoắn M 600kN .cm như hình 1. Tính
ứng suất tiếp phát sinh tại các điểm A và B trên mặt cắt ngang. Vẽ qui luật phân bố ứng suất tiếp trên mặt
cắt ngang của trục.
A
Hình 1
B
Hình 2
Bài 2: Trục mặt cắt ngang hình vành khăn chịu tác dụng của mômen xoắn M 750 N .m như hình 2.
Tính ứng suất tiếp phát sinh tại các điểm A và B trên mặt cắt ngang. Vẽ qui luật phân bố ứng suất tiếp trên
mặt cắt ngang của trục.
Bài 3: Trục AB mặt cắt ngang không đổi, hình tròn đặc đường kính d 60mm chịu lực và có kích thước
như hình 3. Tính ứng suất tiếp lớn nhất phát sinh trong trục và tính góc xoắn của mặt cắt tại A so với mặt
cắt tại C. Biết rằng trục làm bằng thép có mô đun đàn hồi trượt G 7,9.103 kN / cm 2 .
Hình 4
Hình 3
Bài 4: Trục thép mặt cắt ngang không đổi hình tròn đường kính d 12cm được dùng để truyền chuyển
động từ động cơ đến máy phát như hình 4. Biết rằng động cơ có tốc độ n 1500v / p , vật liệu thép có
4,5kN / cm 2 . Xác định công suất cho phép của động cơ để trục đảm bảo điều kiện bền.
Bài 5: Trục truyền của một động cơ như hình 5 được làm bằng thép có 5,5kN / cm 2 . Biết rằng trục
có mặt cắt ngang hình vành khăn bán kính ngoài D 20mm , động cơ có công suất W 15kW và có tốc
độ n 1200v / p . Xác định bề dày t của trục theo điều kiện bền.
Hình 5
Hình 6
Bài 5: Trục AB mặt cắt ngang không đổi hình tròn đường kính d có kích thước và chịu lực như hình 6.
Biết rằng trục làm bằng thép có 5,5kN / cm 2 ; G 8.103 kN / cm 2 . Xác định đường kính trục theo điều
kiện bền và tính góc xoay của mặt cắt tại A so với mặt cắt tại B.
Bài 5: Xây dựng sơ đồ tính cho trục truyền động của xe ôtô. Biết rằng trục truyền có mặt cắt ngang hình
vành khăn có chiều dày t (4 6)mm , công suất bộ truyền W (6000 12000)kW và tốc độ bộ truyền
n (1500 3400)v / p . Các đặc trưng cơ tính của vật liệu sinh viên tự chọn hợp lý.
Hình 5
Chú ý: Sinh viên làm bài tập vào giấy và nộp vào đầu buổi học của tuần thứ 8. Nếu có thắc
mắc, sinh viên đến phòng A1-301 vào các buổi: thứ 2 (9h-11h); thứ 5 (9h-11h); thứ 6 (9h11h); thứ 7 (9h-11h).
BÀI TẬP TUẦN 08
Bài 1: Xác định trọng tâm và tính các mômen quán tính chính trung tâm của hình phẳng.
8a
a
3a
6a
a
4a
a
4a
4a
8a
4a
5a
5a
6a
a
a
6a
6a
6a
a
5a
4a
a
4a
4a
Bài 2: Xác định trọng tâm và tính các mômen quán tính chính trung tâm của hình phẳng. (Sinh viên sử
dụng bảng tra thép TCVN7571_2006_thep hinh can nong để xác định các đặc trưng hình học của mặt
cắt)
150mm
8mm
C180 21
C300 45
I 300 46
Chú ý: Sinh viên làm bài tập vào giấy và nộp vào đầu buổi học của tuần thứ 9. Nếu có thắc
mắc, sinh viên đến phòng A1-301 vào các buổi: thứ 2 (9h-11h); thứ 5 (9h-11h); thứ 6 (9h11h); thứ 7 (9h-11h).
