Đề thi kết thúc học phần học kì 2 môn Sức bền vật liệu năm 2019-2020 có đáp án - Trường CĐ Kỹ thuật Cao Thắng (Hệ Cao đẳng các ngành) sau đây sẽ giúp bạn đọc nắm bắt được cấu trúc đề thi, từ đó có kế hoạch ôn tập và củng cố kiến thức một cách bài bản hơn, chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MÔN KTCS ĐỀ THI HKII NĂM 2019-2020 MÔN: SỨC BỀN VẬT LIỆU HỆ: CAO ĐẲNG CÁC NGÀNH ĐỀ THI SỐ: 01 Thời gian: 90 phút (Sinh viên không phép sử dụng tài liệu) Câu (3 điểm) Cho trục thép chịu kéo nén tâm hình vẽ (Hình 9.19) Biết P1 =17KN, P2 = 25KN, P3 =41KN, có mặt cắt ngang hình trịn đặc có đường kính d Bỏ qua trọng lượng riêng trục a Vẽ biểu đồ nội lực cho trục AD (1 điểm) b Tính đường kính d để trục đảm bảo điều kiện bền, biết [σ]=12KN/cm2 (1 điểm) c Tính độ biến dạng dọc tuyệt đối cho trục thép biết E= 2.104 KN/cm2 (1 điểm) Câu (2 điểm) Cho trục thép chịu tác dụng mômen xoắn m1=43KNm, m2=35KNm, m3=14KNm hình Biết trục thép có tiết diện mặt cắt ngang đoạn hình trịn đặc có đường kính Hình d1 = 7cm, d2 = 12cm a Vẽ biểu đồ nội lực cho trục AD (1 điểm) b Kiểm tra bền cho trục thép biết [𝜏]= 12KN/cm2 (1 điểm) Câu (5 điểm) Cho dầm AD chịu uốn ngang phẳng có tiết diện mặt cắt ngang hình Biết 𝑞 = 5𝐾𝑁/𝑚, P = 20KN, Hình 𝑚 = 10𝐾𝑁𝑚 Bỏ qua trọng lượng riêng dầm a Xác định phản lực liên kết A C (1 điểm) b Vẽ biểu đồ nội lực cho dầm AD (3 điểm) c Bỏ qua ảnh hưởng lực cắt Kiểm tra bền cho dầm, biết dầm làm thép có [σ]= 15 KN⁄ (1 điểm) cm Khoa Cơ Khí Động Lực Bộ môn KTCS Ngày 25 tháng năm 2020 Giáo viên đề Nguyễn Thị Thanh Thủy ĐÁP ÁN ĐỀ THI SỐ Câu (3 điểm) a Vẽ biểu đồ nội lực lực dọc 𝑵𝒛 phương pháp vẽ nhanh Vẽ từ lên b Tính đường kính d để trục đảm bảo điều kiện bền d ≥ √ 4.|𝑁𝑧𝐶𝐷 | 𝜋.[𝜎] 𝑑 ≥ √ 4.|33| 3,14.12 𝑑 ≥ 1,87 cm Vậy chọn d= 2cm để trục đảm bảo điều kiện bền c Tính độ biến dạng dọc tuyệt đối cho trục thép, biết E= 2.104 KN/cm2 ∆𝐿𝐴𝐷 = ∆𝐿𝐴𝐵 + ∆𝐿𝐵𝐶 + ∆𝐿𝐶𝐷 ∆𝐿𝐴𝐵 = ∆𝐿𝐵𝐶 = ∆𝐿𝐶𝐷 = 𝑁𝑧𝐴𝐵 𝐴𝐵 𝐸.𝐹 𝑁𝑧𝐵𝐶 𝐵𝐶 𝐸.𝐹1 𝑁𝑧𝐶𝐷 𝐶𝐷 𝐸.𝐹2 = = = 17.1,2.102 𝜋.22 2.104 −8.0,8.102 𝜋.22 2.104 33.0,5.102 𝜋.22 2.104 = 0,0325 cm = −0,0102 cm = 0,0263 cm Vậy ∆𝐿𝐴𝐷 = 0,0325 − 0,0102 + 0,0263 = 0,0486cm Câu a Vẽ biểu đồ mômen xoắn Mz Vẽ từ trái qua phải b Kiểm tra bền cho trục thép 𝜏𝐴𝐵 = 𝜏𝐵𝐶 = |𝑀𝑧𝐴𝐵 | 𝑊𝑜1 |𝑀𝑧𝐵𝐶| 𝑊𝑜2 = = |−43.102 | 0,2.73 |−8.102 | 0,2.123 = 62,7KN/𝑐𝑚2 = 2,3KN/𝑐𝑚2 Vậy 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 𝜏𝐴𝐵 > [𝜏] trục không đảm bảo điều kiện bền Câu a Xác định phản lực liên kết A C ∑ 𝐹𝑋 = 𝑋𝐴 = 𝑋𝐴 = KN ∑ ̅̅̅̅ 𝑚𝐴 (𝐹⃗ ) = – 𝑄 – 𝑃 – m + 𝑁𝐶 = NC = 20.2 +20.8+ 10 = 35KN ∑𝑚 ̅̅̅̅𝐶 (𝐹⃗ ) = – 𝑌𝐴 – 𝑃 – m + 𝑄 = 𝑌𝐴 = 20.4−10 – 20.2 = 5KN b Vẽ biểu đồ nội lực cho dầm Vẽ biểu đồ lực cắt Q y mômen Mx Vẽ từ trái sang phải c Kiểm tra bền cho dầm 𝜎𝑚𝑎𝑥 = | 𝑀𝑥𝑚𝑎𝑥 𝑊𝑥 |=| −40.100 181 | = 22,09KN/cm2 Vậy 𝜎𝑚𝑎𝑥 > [𝜎] nên dầm không bền TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MƠN KTCS ĐỀ THI HKII NĂM 2019-2020 MÔN: SỨC BỀN VẬT LIỆU HỆ: CAO ĐẲNG CÁC NGÀNH ĐỀ THI SỐ: 02 Thời gian: 90 phút (Sinh viên không phép sử dụng tài liệu) Câu (2 điểm) Cho trục thép chịu kéo nén tâm hình Biết P1 =23KN, P2 = 48KN, P3 =95KN, có mặt cắt ngang hình trịn đặc có đường kính d1 = 5cm, d2 = 10cm Bỏ qua trọng lượng riêng trục a Vẽ biểu đồ nội lực cho trục AD (1 điểm) b Kiểm tra bền cho trục, biết [σ]= 13 KN/cm2 (1 điểm) Câu (3 điểm) Cho trục chịu xoắn túy hình Mặt cắt ngang trục có hình trịn Hình đặc có đường kính ngồi D Biết 𝑚1 =12KNm, 𝑚2 = 25KNm, 𝑚3 =13KNm, 𝑚4 = 50KNm, [𝜏 ] = 9KN/cm2 a Vẽ biểu đồ nội lực cho trục AD (1 điểm) b Tính đường kính D mặt cắt ngang theo điều kiện bền (1 điểm) Hình c Tính góc xoắn tuyệt đối hai đầu trục biết G= 8.103 KN/cm2 (1 điểm) Câu (5 điểm) Cho dầm AD chịu uốn ngang phẳng có tiết diện mặt cắt ngang hình Biết 𝑞 = 10𝐾𝑁/𝑚, P = 15KN, 𝑚 = 10𝐾𝑁𝑚 Bỏ qua trọng lượng riêng dầm a Xác định phản lực liên kết A C (1 điểm) b Vẽ biểu đồ nội lực cho dầm AD (3 điểm) c Bỏ qua ảnh hưởng lực cắt Kiểm tra bền cho dầm, biết dầm làm thép có [σ]= 15 KN⁄ (1 điểm) cm Ngày 25 tháng năm 2020 Khoa Cơ Khí Động Lực Bộ mơn KTCS Giáo viên đề Nguyễn Thị Thanh Thủy ĐÁP ÁN ĐỀ THI SỐ Câu a Vẽ biểu đồ nội lực lực dọc 𝑵𝒛 Vẽ biểu đồ nội lực lực dọc phương pháp vẽ nhanh Vẽ từ xuống b Kiểm tra bền trục 𝜎𝐶𝐷 = 𝑁𝑧𝐶𝐷 𝜎𝐵𝐶 = 𝐹2 𝑁𝑧𝐵𝐶 𝐹1 = = −70 𝜋.𝑑22 /4 25 𝜋.𝑑12 /4 −70 = 3,14 102 == = 0,89 KN/𝑐𝑚2 25 3,14 52 = 1,27 KN/𝑐𝑚2 𝜎𝑚𝑎𝑥 = |𝜎𝐵𝐶 | < [𝜎] Vậy trục đảm bảo điều kiện bền Câu a Vẽ biểu đồ nội lực mômen xoắn Mz Vẽ BĐNL pp vẽ nhanh Vẽ từ trái sang phải b Tính đường kính D mặt cắt ngang theo điều kiện bền Từ cơng thức điều kiện bền, ta có: |𝑀𝑧𝑚𝑎𝑥 | D≥ √ 0,2.[𝜏] |𝑀 𝐶𝐷 | 𝑧 D ≥ √0,2.[𝜏] |−50.102 | D≥ √ 0,2.9 D ≥ 14,1cm Vậy chọn D = 14,2cm để trục đảm bảo điều kiện bền c Tính góc xoắn tuyệt đối hai đầu trục 𝜑𝐴𝐷 = ∑ 𝑆𝑀𝑧𝑖 𝑖=1 102 50 (−12 − 37 − 50) = = −0,0152 𝑟𝑎𝑑 8.103 0,1 14,24 Câu a Xác định phản lực liên kết A C (1 điểm) 𝜎𝑚𝑎𝑥 = | 𝑀𝑥𝑚𝑎𝑥 𝑊𝑥 |=| −15.100 174 | = 8,62KN/cm2 Vậy 𝜎𝑚𝑎𝑥 < [𝜎] nên dầm thỏa bền