Bộ đề thi Sức bền vật liệu F2, đại học GTVT.DOC

Tính ứng suất pháp ở bốn góc tại mặt cắt ngang nguy hiểm nhất.. H y tính và so sánh ứng suất, độ võng lớn nhất trong dầmãn dài của thanh ABC... Tính ứng suất nén lớn nhất ở phần BC khi l

Trang 1

Một công xon dài l = 1,2 m, chịu lực tập trung P = 3 kN và lực phân bố đều q = 2 kN/

m nh hình vẽ Phơng của các tải trọng P và q tạo với

phơng thẳng đứng một góc  = 300 Mặt cắt ngang

thanh hình chữ nhật: F = 4 x 12 (cm2)

1 Vẽ biểu đồ mô men uốn của công xon

2 Tính ứng suất pháp ở bốn góc tại mặt cắt

ngang nguy hiểm nhất

3 Vẽ đờng trung hòa tại mặt cắt đó

Câu 2

Một thanh làm bằng đura có E = 0,71.105 MN/

m2, tl = 180 MN/m2, chiều dài l= 1,2 m, một đầu

ngàm, một đầu khớp, mặt cắt ngang hình vành khăn có D = 4cm, d=3cm Thanh chịunén đúng tâm

1 Tính ứng suất tới hạn và lực tới hạn

2 Nếu chiều dài thanh tăng lên 1,5 lần thì ứng suất tới hạn thay đổi nh thế nào?Biết rằng công thức Iaxinxki tính đối với đura có dạng th = 85,8 - 0,38 (kN/cm2)

Chú ý: Sinh viên không đợc viết và vẽ vào đề thi

Trang 2

Một công xon dài l = 1,2 m, mặt cắt ngang hình chữ

1 Vẽ biểu đồ mô men uốn của dầm

2 Tính ứng suất tại bốn góc ở mặt cắt nguy hiểm

của dầm

3 Tính giá trị và phơng của độ võng toàn phần tại

đầu tự do của công xon

Câu 2

Một cột gỗ mặt cắt ngang hình chữ nhật F = 9 x 25 (cm2), chiều cao l = 3m, hai đầu

liên kết khớp, gỗ có []n = 10 MN/m2, chịu nén đúng tâm

1 Tính độ mảnh lớn nhất của cột

2 Tính lực nén cho phép theo điều kiện ổn định

3 Nếu cột có mặt cắt hình vuông cùng diện tích thì lực nén cho phép sẽ tăng haygiảm bao nhiêu phần trăm?

Trang 3

Một thanh thép CT3, có E = 2.105 MN/m2, []n = 16kN/cm2, 0 = 100, thanh có chiều

dài l = 1,25m, hai đầu liên kết khớp, mặt cắt hình vành khăn, đờng kính ngoài D = 2,5

cm, đờng kính trong d = 2 cm, chịu lực nén P = 8,5 kN

1 Tính độ mảnh cực đại

2 Kiểm tra điều kiện ổn định

3 Tính lực tới hạn của thanh

x

Trang 4

Một kết cấu gồm ba thanh thép có diện tích mặt cắt ngang và

chiều dài nh nhau, F=1 cm2, l = 1 m Vật liệu thép có: mô đun đàn hồi

MN/m2, cột hai đầu liên kết khớp, chiều cao của cột l = 2m, chịu lực nén đúng tâm P =

171kN, ứng suất nén trong cột nhỏ hơn giới hạn tỉ lệ

1 Tính độ mảnh theo hai phơng quán tính chính trung tâm của mặt cắt ngang cột

2 Tính lực tới hạn, ứng suất tới hạn

Trang 5

Vẽ biểu đồ M, N, Q của thanh

cong cho trong hình vẽ sau đây:

Câu 2

Một dầm gỗ đặt nghiêng góc  = 300, hai đầu gối khớp, chịu tải trọng phân bố

đều q = 1,2 kN/m theo phơng thẳng đứng Mặt cắt ngang của dầm hình chữ nhật có

Trang 6

Một công xon AB dài l = 4 m làm bằng thép chữ I số 20, có E = 2.105 MN/m2 Tại đầu

tự do B có đặt một vật nặng có trọng lợng Q 1 = 0,3 kN Một vật nặng có trọng lợng Q = 0,2 kN rơi tự do từ độ cao h = 13 cm xuống đầu B

1 Tính ứng suất lớn nhất trong công xon khi cha kể đến

trọng lợng bản thân công xon

2 Nếu xét đến trọng lợng bản thân công xon thì ứng suất

lớn nhất trong công xon thay đổi nh thế nào ? Biết trọng

lợng bản thân công xon Qd = 1,78 kN

Câu 2

Kiểm tra bền thanh cong cho trên hình vẽ

Biết [] = 160MN/m2, mặt cắt ngang thanh

Trang 7

I I

I-Ihb

A

BC

2l

l

ad

Câu 1

Vẽ biểu đồ nội lực thanh cong cho trong hình vẽ

Tính ứng suất pháp lớn nhất trong thanh Biết thanh

có mặt cắt tròn, đờng kính d = 4cm

Câu 2

Thanh ABC mặt cắt ngang thay đổi theo hình bậc nh hình vẽ

Đoạn AB mặt cắt hình tròn, đờng kính d = b/4; đoạn BC mặt cắt

hình chữ nhật h = 3b/2 Trọng lợng riêng của thanh là , mô đun đàn

hồi E Ngời ta kéo thanh theo phơng thẳng đứng với gia tốc a.

1 Tính ứng suất lớn nhất trong đoạn AB và BC

2 Tính độ d n dài của thanh ABC.ãn dài của thanh ABC.

Trang 8

Một thanh cong mặt cắt ngang hình chữ nhật.

Kiểm tra độ bền của thanh, biết []=1600daN/cm2;

2 Vẽ đờng trung hoà của mặt cắt đó

2cm

P

Trang 9

H y tính [P] để hệ làm việc an toàn về độ bền.ãn dài của thanh ABC.

Chú ý: Sinh viên không đợc viết và vẽ vào đề thi.

Trang 10

Một ống kim loại đờng kính ngoài 15cm, thành ống dày 5mm, chịu áp suất phân

bố đều bên trong Tính giá trị cho phép lớn nhất của áp suất dựa vào lý thuyết bềnứng suất tiếp lớn nhất Biết [] = 160 MN/m2

xuống giữa dầm AB

H y tính và so sánh ứng suất, độ võng lớn nhất trong dầmãn dài của thanh ABC.

Trang 12

Một cột thép chữ I số hiệu 24 dài 4m, hai đầu liên kết khớp, chịu nén đúng tâm.

Một bình chứa hình nón chứa đầy nớc, kích thớc của

bình cho trên hình vẽ Tính và vẽ biểu đồ các ứng suất

theo phơng kinh tuyến và phơng vĩ tuyến dọc theo

Trang 13

Câu 1 Xác định hệ số an toàn mỏi của một thanh thép tròn đờng kính 20 mm chịu tải

trọng tập trung P biến đổi từ -100 kN (nén) đến +100 kN (kéo) Hệ số an toàn thay đổi bao nhiêu lần nếu tải trọng P biến đổi từ 0 đến 100 kN? Cho biết thép có ch=3,5kN/cm2;

1 Tính ứng suất nén lớn nhất ở phần BC khi lực P đặt tại điểm

tơng ứng với trọng tâm mặt cắt đoạn AB

2 Tính ứng suất nén lớn nhất ở phần AB khi lực P đặt tại điểm

Trang 14

Tải trọng P chạy đi chạy lại trên dầm cứng AB Hai

thanh làm bằng thép tròn có vật liệu và đờng kính d

nh nhau Xác định hệ số an toàn mỏi

song song với trục thanh nh hình vẽ

1 Tính ứng suất pháp tại bốn góc của mặt cắt

ngang

2 Tính giá trị và phơng của độ võng toàn phần

tại đầu tự do

Trang 15

Một cột gạch mặt cắt hình vuông 11 m2, cao 5 m, chịu tải trọng

bản thân và áp lực gió nằm ngang phân bố đều q = 800 N/cm2 Trọng

l-ợng riêng của cột là  = 16 kN/m3

1 Tính ứng suất nén lớn nhất và nhỏ nhất ở chân cột

2 Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất pháp tại mặt cắt đó

Chú ý: Sinh viên không đợc viết và vẽ vào đề thi.

Trang 16

Một trục thép có đờng kính d = 60 mm bị xoắn biến đổi theo chu trình mạch động,mô men xoắn Mz = 10kNm Kiểm tra độ bền mỏi của trục Cho biết: -1 = 120 MN/m2;

ch = 150 MN/m2; tt = 1,1; kt = 1,56; m = 1;  = 0,08;  n = 3.

Câu 2

Một thanh gẫy khúc làm bằng thép tròn đờng kính

d = 32 mm, chịu lực P vuông góc với mặt phẳng của

thanh nh trên hình vẽ

1 Vẽ biểu đồ nội lực của thanh

2 Tính giá trị [P] theo lý thuyết bền thứ 3

3 Tính chuyển vị theo phơng đứng của điểm đặt

Trang 17

= 2,5 kN/cm2;  = 0,1; r = 1,5 Khi tính không xét tới sự mất ổn

2 Xác định đờng trung hòa và vẽ biểu đồ ứng suất ở mặt cắt khi

điểm đặt lực trùng với đỉnh C của mặt cắt

Trang 18

Thanh thép AB có chiều dài l = 1 m, diện tích mặt cắt ngang F = 1

cm2 Đầu A liên kết ngàm, đầu B gắn một đĩa cứng đỡ lò xo bằng thép

nh trên hình vẽ Lò xo hình trụ có đờng kính trung bình D = 100 mm,

đờng kình dây d = 20 mm, số vòng làm việc n = 5 Một vật nặng Q = 1

daN rơi tự do từ độ cao h = 50 cm xuống lò xo.

1 Tính ứng suất lớn nhất trong thanh AB

2 Tính độ lún của lò xo khi va chạm

Cho biết vật liệu thép có mô đun đàn hồi E = 2.105 MN/m2, G =

8.104 MN/m2, bỏ qua trọng lợng bản thân của hệ

Câu 2

Một công xon AB chiều dài 4m bằng thép hình chữ I số hiệu 18 Tại đầu B, trong

mặt phẳng yOz ngời ta đặt một ròng rọc không ma sát để kéo vật nặng Q = 0,12 kN vớigia tốc a = 2 m/s2 (xem hình vẽ)

1 Tính ứng suất và độ võng lớn nhất của công xon

Trang 19

Câu 1

Kiểm tra độ bền của một lò xo hình trụ xoắn ốc bớc ngắn, dây lò xo hình tròn, đờngkính d = 2cm, đờng kính trung bình của lò xo D = 20cm, số vòng làm việc n=18, lò xochịu kéo bởi lực P = 3 kN Biết [] = 2,5.103 daN/cm2, G = 8.105

daN/cm2

Tính độ d n và độ cứng của lò xo.ãn dài của thanh ABC.

Câu 2

Một cột gỗ dài 3m, mặt cắt ngang hình chữ nhật b x h Đầu

dới của cột đợc chôn chặt vào nền, đầu trên có thể trợt theo một

khe nhỏ song song với phơng của cạnh h của mặt cắt Vật liệu

Trang 20

Một dầm giản đơn dài 1,2m, mặt cắt ngang hình

chữ nhật có F = 6 x 12 cm2, E = 104 MN/m2, chịu

lực tập trung P = 5 kN tại giữa dầm và xiên góc 

= 300 so với phơng thẳng đứng

1 Tính ứng suất pháp ở bốn góc của mặt cắt

nguy hiểm nhất của dầm

2 Vẽ đờng trung hoà tại mặt cắt đó

3 Tính giá trị và phơng của độ võng toàn phần của mặt cắt giữa nhịp Có nhận xétgì khi góc  tăng lên 2 lần?

2 Nếu thay mặt cắt thanh AB bằng hình tròn có cùng

diện tích, cùng vật liệu thì tải trọng [q] thay đổi nh thế nào?

Trang 21

Câu 1

Một công xon dài l = 1,2m, mặt cắt ngang hình tam giác đều cạnh a = 24 cm, chịu tác

dụng của hai lực P = 3 kN nh hình vẽ

1 Tính ứng suất pháp tại 3 góc của mặt cắt nguy hiểm

2 Xác định vị trí đờng trung hoà tại mặt cắt đó

2 Kiểm tra điều kiện ổn định của thanh

3 Thanh có đảm bảo điều kiện bền không? Tại sao?

Trang 22

Mặt cắt hình chữ nhật F = 18 x 24 cm2, chịu lực

nén dọc trục 64,8 kN đặt lệch tâm tại điểm K có toạ

độ xK = 4 cm, yK = 3 cm

1 Tính ứng suất pháp tại 4 góc của mặt cắt

2 Vẽ đờng trung hoà

3. Nếu lực nén di động trên đoạn thẳng nối điểm

(xK,0) và điểm (0,yK) thì vị trí đờng trung hoà sẽ

nh thế nào?

Câu 2

Một thanh có chiều dài l = 3m, một đầu ngàm, một đầu khớp, mặt cắt hình tròn

đ-ờg kính 8cm Vật liệu thanh có tl = 178 MN/m2, E = 11,5.104 MN/m2

1 Tính lực tới hạn và ứng suất tới hạn

2 Nếu thanh có mặt cắt hình tròn rỗng, cùng diện tích, tỷ số  =  0 , 8

D

d

thì ứngsuất tới hạn tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm?

Trang 23

Câu 1

Mặt cắt hình chữ nhật F = 24 x 12 cm2, chịu lực nén

dọc trục P = 7,2 kN nh hình vẽ Độ lệch tâm xK = 4 cm

1 Tính ứng suất pháp tại 4 góc của mặt cắt

2 Vẽ đờng trung hoà

3 Tìm miền đặt lực ở một góc phần t mặt cắt để

không phát sinh ứng suất kéo trên mặt cắt đó

Câu 2

Một dầm thép dài 6m, mặt cắt ngang chữ I số hiệu 14 Tại C, giữa dầm AB, ngời ta

treo một dây CD cũng bằng thép dài 6m, mặt cắt hình tròn có diện tích F = 1 cm2 (xemhình vẽ)

Vật nặng Q = 50 daN rơi tự do từ độ cao h = 32,4 cm xuống

đĩa cứng D

Thép có E = 2.106 daN/cm2, [] = 16 kN/cm2

1 Tính độ võng lớn nhất của dầm khi va chạm

2 Kiểm tra độ bền của hệ

D

Q h

C 6m

Trang 24

Câu 1

Một công xon mặt cắt hình bậc thay đổi nh hình

vẽ Hai lực P vuông góc với nhau và nằm trong mặt

phẳng của mặt cắt ngang đầu thanh

1 Tính ứng suất pháp lớn nhất trên hai đoạn

2 Vẽ đờng trung hoà ở hai mặt cắt ngang nguy

hiểm của hai đoạn

3 Tính độ võng toàn phần ở đầu tự do Biết vật

liệu có mô đun đàn hồi E

h = 5cm xuống điểm B (xem hình vẽ)

Gỗ có E = 105 daN/cm2

1 Tính ứng suất lớn nhất ở công xon

2 Tính chuyển vị thẳng đứng của đầu C

a 2a

Trang 25

Câu 1

Một thanh gẫy khúc mặt cắt ngang hình vuông F = 10 x

10 cm2 chịu lực P = 2 kN nằm trong mặt phẳng của thanh

nh hình vẽ

1 Vẽ biểu đồ nội lực của thanh

2 Tính ứng suất pháp lớn nhất và nhỏ nhất tại mặt cắt

nguy hiểm của thanh

3 Vẽ đờng trung hoà của mặt cắt đó

1 Tính ứng suất lớn nhất trong ba thanh khi va chạm

2 Tính chuyển vị của đĩa cứng C

A

B 2EF D

C

Q h

Trang 26

Mặt cắt ngang thép hình chữ [ số hiệu 20a, chịu lực nén lệch tâm

P = 10 kN Toạ độ điểm đặt lực K: xK = 3cm, yK = 4 cm

1 Tính max, min

2 Vẽ biểu đồ ứng suất pháp

Câu 2

Một công xon AB chiều dài 4m bằng thép hình chữ I số hiệu 18.

Tại đầu B, trong mặt phẳng yOz ngời ta đặt một ròng rọc không ma sát để kéo vậtnặng Q = 0,12 kN với gia tốc a = 2 m/s2 (xem hình vẽ)

1 Tính ứng suất và độ võng lớn nhất của công xon

Trang 27

Q

A z

a

b

h x y

T

Câu 1

Một cột điện cấu tạo bằng bốn thanh thép góc 63636

(mm), trọng lợng cột G = 8 kN, trọng lợng dây điện tác dụng lên

Nếu trọng lợng P của dây tăng lên, trọng lợng G của cột không

đổi, đờng trung hoà vẽ ở trên thay đổi thế nào? Tại sao?

Câu 2

Dầm mút thừa AB làm bằng gỗ, mặt cắt ngang hình chữ nhật

bxh = 8x12 (cm2) Tại đầu B, trong mặt phẳng yOz ngời ta đặt một

ròng rọc không ma sát để kéo vật nặng Q với gia tốc a = 2m/s2

H y tính trọng lãn dài của thanh ABC. ợng tối đa của vật nặng

Trang 28

Thanh ABC mặt cắt ngang thay đổi theo hình bậc nh hình vẽ.

Đoạn AB mặt cắt hình tròn, đờng kính d = b/4; đoạn BC mặt cắt

hình chữ nhật h = 3b/2 Trọng lợng riêng của thanh là , mô đun

đàn hồi E Ngời ta kéo thanh theo phơng thẳng đứng với gia tốc a.

3 Tính ứng suất lớn nhất trong đoạn AB và BC

4 Tính độ d n dài của thanh ABC.ãn dài của thanh ABC.

Câu 2

Một cột thép mặt cắt ngang hình chữ I, hai đầu liên kết khớp,

dài 3m, chịu lực nén đúng tâm P = 400kN, vật liệu cột có []n = 160

MN/m2, trong đó có một mặt cắt diện tích bị giảm yếu 10% do bị

đục một lỗ

1 Chọn số hiệu mặt cắt chữ I theo điều kiện bền.

2 Chọn số hiệu mặt cắt chữ I theo điều kiện về ổn định.

BC

2l

l

ad

Trang 29

Câu 1

Thanh thép AB có chiều dài l = 1 m, diện tích mặt cắt ngang F = 1

cm2 Đầu A liên kết ngàm, đầu B gắn một đĩa cứng đỡ lò xo bằng thép

nh trên hình vẽ Lò xo hình trụ có đờng kính trung bình D = 100 mm,

đờng kình dây d = 20 mm, số vòng làm việc n = 5 Một vật nặng Q = 1

daN rơi tự do từ độ cao h = 50 cm xuống lò xo.

1 Tính ứng suất lớn nhất trong thanh AB

2 Tính độ lún của lò xo khi va chạm

Cho biết vật liệu thép có mô đun đàn hồi E = 2.105 MN/m2, G = 8.104

MN/m2, bỏ qua trọng lợng bản thân của hệ

Câu 2

Một cột cao 5m đợc ghép bằng hai thép góc đều cạnh 100x100x8mm nh hình vẽ Cột

có một đầu ngàm, một đầu khớp, chịu lực nén đúng tâm P = 200kN, ứng suất nén trongcột nhỏ hơn giới hạn tỷ lệ, môđun đàn hồi E = 2.105 MN/m2

1 Tính độ mảnh theo hai phơng quán tính chính của mặt cắt

2 Cột sẽ mất ổn định trong mặt phẳng nào?

3 Kiểm tra điều kiện ổn định của cột, biết []n = 140 MN/m2

2 cm

Trang 30

Một thanh bằng thép CT3 có E = 2.105 MN/m2, []n = 16kN/cm2, giới hạn tỷ lệ

tl=2100daN/cm2, chiều dài l = 2,5m, hai đầu liên kết khớp, mặt cắt ngang hình chữ I

số hiệu 22a chịu nén đúng tâm

1 Tính độ mảnh cực đại

2 Tính lực nén lớn nhất theo điều kiện ổn định

3 Tính hệ số an toàn nôđ về ổn định

Câu 2

Thanh AB có diện tích mặt cắt nang F và mô đun đàn hồi E Vật

nặng Q rơi tự do từ độ cao a xuống đĩa cứng C nh trên hình vẽ.

1 Tính ứng suất lớn nhất trong đoạn AC,CB

2 Tính chuyển vị của đĩa cứng C

C

B

Trang 31

Câu 1

Công xon AB có chiều dài l = 3 m, mặt cắt ngang hình vuông 12 x 12 cm2, vật liệu

làm thanh bằng gỗ có mô đun đàn hồi E = 2.104 MN/m2 Một vật nặng Q = 16 daN rơi

tự do từ độ cao h = 26,67 cm xuống đầu B nh trên

hình vẽ

1 Tíng ứng suất và độ võng lớn nhất trong công

xon khi mặt cắt ngang đặt thẳng đứng (sơ đồ a)

2 Nếu quay mặt cắt ngang theo phơng đờng chéo

(sơ đồ b) thì ứng suất và độ võng lớn nhất trong

công xon tăng, giảm bao nhiêu phần trăm

2 Kiểm tra độ bền của cột

3 Tính lực nén cho phép theo điều kiện ổn định

Trang 32

a) Vẽ biểu đồ mô men uốn của dầm.

b) Tính tải trọng cho phép [q] biết rằng []

Trang 33

Câu 1

Một vật nặng P rơi từ độ cao h xuống một lò xo có độ

cứng c đặt ở đầu một công xon Công xon có độ cứng ở đầu A

Nếu muốn ứng suất động lớn gấp ba lần ứng suất tĩnh thì phải thả vật nặng ở độ cao

h với vận tốc ban đầu là bao nhiêu?

Câu 2

Một đập nớc bằng bê tông cao 7 m, chiều cao cột nớc

là 6 m Trọng lợng riêng của bê tông bt = 20 kN/m3, n

= 10 kN/m3

1 Xác định chiều rộng của chân đập sao cho tại

mặt cắt chân đập không phát sinh ứng suất kéo

2 Với bề rộng đó h y tính ứng suất nén lớn nhất.ãn dài của thanh ABC.

Chú ý: Sinh viên không đợc viết và vẽ vào đề thi

Định dạng
Số trang	40
Dung lượng	794,5 KB