đề thi sức bền vật liệu

Tính ứng suất pháp ở bốn góc tại mặt cắt ngang nguy hiểm nhất.. Tính ứng suất nén lớn nhất ở phần BC khi lực P đặt tại điểm tơng ứng với trọng tâm mặt cắt đoạn AB.. Tính ứng suất nén lớn

Trang 1

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 chịu nén

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

P 4

Trang 2

=104 MN/m2 Công xon chịu lực tập trung P = 1 kN đặt ở

đầu tự do và lực phân bố đều q = 2 kN/m cùng chiều với lực

P Các tải trọng đều vuông góc với trục dầm và xiên góc  =

300 với phơng thẳng đứng

1 Vẽ biểu đồ mô men uốn của dầm

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

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 hay giảm baonhiêu phần trăm?

 8

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, đờngkính 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

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 E = 2.104

kN/cm2, [] = 16 kN/cm2 Vật nặng Q rơi từ độ cao h = 0,5 m xuống đĩa

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:

Trang 6

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

l-ợng 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

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 dãn dài của thanh ABC

R=3m C

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

R r

2cm

P

Trang 9

Hãy tính [P] để hệ làm việc an toàn về độ bền.

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

Trang 10

Hãy tính và so sánh ứng suất, độ võng lớn nhất trong dầm AB với

Trang 11

Tính ứng suất trong nồi hơi theo phơng kinh tuyến và phơng vĩ tuyến, sau đó kiểm tra

độ bền theo lý thuyết bền thứ t Biết nồi có: đờng kính D = 2m; bề dày t = 10 mm, chịu áp lựctrong p=100N/cm2; ứng suất cho phép về kéo của vật liệu []=90MN/m2

Trờng đại học gtvt đề thi chơng trình Đề số Chủ nhiệm Bộ môn

Trang 12

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 chiều cao

bình

Trờng đại học gtvt đề thi chơng trình Đề số

2m

t=3mm

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; tr

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 tơng

ứng với trọng tâm mặt cắt đoạn BC

3 Xác định phạm vi đặt lực trên trục x để cột chỉ có ứng suất nén trên cả hai phần.

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

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

nhật F = bxh = 8x12 cm2, chịu hai lực P=3kN song song

với trục thanh nh hình vẽ

1 Tính ứng suất pháp tại bốn góc của mặt cắt

Trang 15

Câu 2

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 lợng 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

1m

q

Trang 16

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 lực

Trang 17



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

Câu 2

Một cột mặt cắt ngang F = d x 1,5d, chịu một lực nén lệch tâm

1 Xác định vị trí điểm đặt lực để đờng trung hòa trùng với cạnh AB

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 ợng bản thân của hệ

l-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 với gia tốc a = 2m/s2 (xem hình vẽ)

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

Trang 19

Kiểm tra độ bền của một lò xo hình trụ xoắn ốc bớc ngắn, dây lò xo hình tròn, đờng kính d

= 2cm, đờng kính trung bình của lò xo D = 20cm, số vòng làm việc n=18, lò xo chịu kéo bởi lực

P = 3 kN Biết [] = 2,5.103 daN/cm2, G = 8.105 daN/cm2

Tính độ dãn và độ cứng của lò xo

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 có []n = 100daN/cm2,

Trang 20

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 xét gì khigóc  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

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

Trang 22

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 23

Câu 1

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 đờg 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 ứng suất tớihạn tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm?

Trang 24

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 (xem hình 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

Trang 25

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

1 Tính ứng suất lớn nhất ở công xon

2 Tính chuyển vị thẳng đứng của đầu C

Không xét đến trọng lợng bản thân của công xon

Trờng đại học gtvt đề thi chơng trình Đề số Chủ nhiệm Bộ môn

Trang 26

Khoa Công trình

Bộ môn Sức bền vật liệu sức bền vật liệu cơ khí 026

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

Câu 2

Tại điểm B, giữa thanh AC nối với hai thanh BD và BK cùng chiều dài l,

cùng độ cứng 2EF Thanh AC có chiều dài 2l, độ cứng EF.

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

2 Tính chuyển vị của đĩa cứng C

Trang 27

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 với gia tốc a = 2m/s2 (xem hình vẽ)

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

Trang 28

Q

A z

a

b

h

x y

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 cột P = 20 kN Bỏ

qua trọng lợng của dàn đỡ

Tính ứng suất kéo lớn nhất và ứng suất nén lớn nhất ở chân cột

Vẽ đờng trung hoà và biểu đồ ứng suất pháp tại mặt cắt ngang chân

cột

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

đ-ờng 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

Hãy tính trọng lợng tối đa của vật nặng

Trang 29

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 dãn 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 giảmyếu 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.

I-Ihb

A

BC

2l

l

ad

Trang 30

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 ợng bản thân của hệ

l-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 trong cột nhỏ hơngiới 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

4 Tính ứng suất tới hạn

BhA

2 cm

Trang 31

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 32

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 độcao 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

l

Q

B A

Trang 33

nghiêng góc  = 300, hai đầu gối khớp, chịu tải trọng

phân bố đều q theo phơng thẳng đứng (xem hình

vẽ)

a) Vẽ biểu đồ mô men uốn của dầm.

b) Tính tải trọng cho phép [q] biết rằng [] = 160 MN/m2

c) Với tải trọng đó, hãy tính ứng suất tại 4 góc ở mặt cắt nguy hiểm của dầm.

Trang 34

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 là

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 hãy tính ứng suất nén lớn nhất

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

Trang 35

Một thanh thép tròn AB, đờng kính d = 32 mm,

dài l = 1,5 m, một đầu ngàm, một đầu gắn một thanh

cứng CD nh trên hình vẽ

Vẽ biểu đồ nội lực trong thanh AB

Tính [P] theo lý thuyết bền thứ 3

Tính chuyển vị thẳng đứng của đầu B và góc

nghiêng của thanh cứng CD khi biến dạng

Biết thép có [] = 16 kN/cm2, E = 2.105 MN/m2, G = 8.104 MN/m2

Câu 2

Một vật nặng 20 kN rơi từ độ cao H = 5 cm va chạm vào dầm thép chữ I số 20

Tính độ võng và ứng suất động tại mặt cắt C cho hai

trờng hợp:

a) Gối B và D là gối cứng.

b) Gối B tựa trên lò xo có độ cứng c=2000N/cm.

Khi tính bỏ qua trọng lợng bản thân của dầm

D 2P

P d

2m

A

Định dạng
Số trang	41
Dung lượng	742 KB