Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Mã môn học: STMA230521. Khoa Xây Dựng và Cơ Học Ứng Dụng Học kỳ: III. Năm học: 1415. Bộ môn Cơ Học Đề số: 65. Đề thi có: 02 trang. Ngày Thi: 1082015 Thời gian: 90 Phút. Được sử dụng tài liệu. Bài 1: (1,5 Điểm) Thanh AB cứng tuyệt đối cho trên hình 1. Thanh treo BK có tiết diện tròn đường kính D = 1cm , module đàn hồi E = 10.2 4 kN cm 2 và ứng suất cho phép σ = 12kN cm 2 ; a = 0,8m . Yêu cầu: 1 Xác định ứng lực trong thanh BK theo P ; 2 Xác định tải trọng cho phép P theo điều kiện bền. Bài 2: (1,5 Điểm) Hệ cho trên hình 1 được gia cường độ cứng bằng cách gắn thêm thanh DK có tiết diện và vật liệu như thanh BK (hình 2). Xác định chuyển vị đứng tại điểm đặt lực, biết P = 20kN , các số liệu khác tham khảo Bài 1. Bài 3: (1,5 Điểm) Một trục truyền moment xoắn M = 5kN.cm cho trên hình 3. Biết: τ = 9kN cm 2 . Xác định đường kính D của trục theo điều kiện bền. Baøi 4: (4 Ñieåm) Dầm AD như hình 4. Biết: σ = 11kN cm 2 ; a = 0 ,5m ; P = 15kN . Yêu cầu: 1 Xác định phản lực liên kết tại A, D theo P ; 2 Vẽ các biểu đồ nội lực xuất hiện trong dầm theo P,a ; 2 Xác định kích thước b theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt). Bài 5: (1,5 Điểm) Dầm AC có độ cứng chống uốn EJ = const . Chịu tải trọng và kích thước như hình 5. Yêu cầu: Xác định phản lực tại C theo M, a và vẽ biểu đồ moment uốn phát sinh trong dầm theo M. Hết Chuẩn đầu ra học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra G.1.1 Viết được phương trình cân bằng tĩnh học giữa tải trọng với phản lực liên kết, giữa nội lực với ngoại lực. Bài 1, bài 2, bài 4, bài 5. G1.2 Xác định được các thành phần ứng lực phát sinh trên mặt cắt, vẽ và giải thích được ý nghĩa của biểu đồ nội lực trong thanh bằng phương pháp mặt cắt biến thiên và phương pháp vẽ nhanh. Bài 2, bài 3, bài 4. G1.4 Tính được các được trưng hình học của mặt cắt, hiểu được ý nghĩa của từng đặc trưng trong bài toán sức bền vật liệu. Bài 4. G1.5 Tính và tổng hợp được ứng suất ứng suất, chuyển vị theo nội lực, các điều kiện bền và điều kiện cứng trong sức bền vật liệu, tính được ba bài toán cơ bản theo điều kiện bền. Bài 1, bài 3, bài 4. G1.6 Hiểu được cách tính chuyển vị bằng phương pháp năng lượng, cách giải bài toán siêu tĩnh bằng phương pháp lực. Bài 2, bài 5. Ngày …. tháng …. năm 2015 Ngày 5 tháng 8 năm 2015 Duyệt đề Soạn đề Hình 4. a 3a 2a A B C D 2P 1,5P 2b b 2b
Đề thi mơn: Sức Bền Vật Liệu Mã mơn học: STMA230521 Học kỳ: III Năm học: 14-15 Đề thi có: 02 trang Đề số: 65 Ngày Thi: 10/8/2015 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 mơn Cơ Học Bài 1: (1,5 Điểm) Thanh AB cứng tuyệt đối cho hình Thanh treo BK có tiết diện tròn đường kính D = 1cm , module đàn hồi E = 2.10 kN / cm ứng suất cho phép [σ ] = 12kN / cm ; a = ,8m u cầu: 1/ Xác định ứng lực BK theo P ; 2/ Xác định tải trọng cho phép [P ] theo điều kiện bền Bài 2: (1,5 Điểm) Hệ cho hình gia cường độ cứng cách gắn thêm DK có tiết diện vật liệu BK (hình 2) Xác định chuyển vị đứng điểm đặt lực, biết P = 20 kN , số liệu khác tham khảo Bài K K M 3a D 3a A 2a P C B A 2a P 2a Hình C M B D a a Hình Hình Bài 3: (1,5 Điểm) Một trục truyền moment xoắn M = kN cm cho hình Biết: [τ ] = kN / cm Xác định đường kính D trục theo điều kiện bền Bài 4: (4 Điểm) Dầm AD hình Biết: [σ ] = 11kN / cm ; a = ,5 m ; P = 15 kN u cầu: 1/ Xác định phản lực liên kết A, D theo P ; 2/ Vẽ biểu đồ nội lực xuất dầm theo P ,a ; 2/ Xác định kích thước b theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng lực cắt) 2b b 2b 2P A B a M 1,5P D C 3a 4b 2a b Hình A B EJ 3a C 2a Hình Bài 5: (1,5 Điểm) Dầm AC có độ cứng chống uốn EJ = const Chịu tải trọng kích thước hình u cầu: Xác định phản lực C theo M, a vẽ biểu đồ moment uốn phát sinh dầm theo M - Hết Chuẩn đầu học phần (về kiến thức) [G.1.1] Viết phương trình cân tĩnh học tải trọng với phản lực liên kết, nội lực với ngoại lực [G1.2] Xác định thành phần ứng lực phát sinh mặt cắt, vẽ giải thích ý nghĩa biểu đồ nội lực phương pháp mặt cắt biến thiên phương pháp vẽ nhanh [G1.4] Tính được trưng hình học mặt cắt, hiểu ý nghĩa đặc trưng tốn sức bền vật liệu [G1.5] Tính tổng hợp ứng suất ứng suất, chuyển vị theo nội lực, điều kiện bền điều kiện cứng sức bền vật liệu, tính ba tốn theo điều kiện bền [G1.6] Hiểu cách tính chuyển vị phương pháp lượng, cách giải tốn siêu tĩnh phương pháp lực Ngày … tháng … năm 2015 Duyệt đề Nội dung kiểm tra Bài 1, 2, 4, Bài 2, 3, Bài Bài 1, 3, Bài 2, Ngày tháng năm 2015 Soạn đề ĐÁP ÁN SBVL Mã mơn học: STMA230521 Đề số: 65 Học kỳ: III năm học: 14-15 (ĐA có 02 trang) Bài 1: (1,5 Điểm) 1/ Xác định ứng lực BK: Xét cân AB (hình 1), sinα = / (0,25đ) ∑ mA = −NB 4a + P 2a = ⇒ NB = P - (0,5đ) 2/ Xác định [P ] theo điều kiện bền N 5P 3 σ max = B = ≤ [σ ] ⇒ P ≤ πD [σ ] = π 12kN ≈ 11 ,3097 kN - (0,5đ) F πD 10 10 Chọn [P ] = 11 ,3kN - (0,25đ) K K 3a K 3a YA 3a X1 NB XA α A 2a P C YA β B A 2a 2a Hình P C α D a Hình 2a B a X1 XA NB β A 2a P C α D a B a Hình 2b Bài 2: (1,5 Điểm) Hệ siêu tĩnh bậc 1, chọn hệ hình 2a Phương trình tắc: δ 11 X + ∆1P = ⇒ X = − ∆1P / δ 11 + Xét cân AB (hình 2b), sin β = / + 5 X - (0,25đ) 4a + P 2a − X 3a = ⇒ NB = P − 125 Pa Pa 5a (0,25đ) ∆1P = P . − =− ≈ −3 ,68 E F 48 EF EF ∑m A = −N B δ 11 = 1.1 ⇒ X1 = 2a 5a 96 + 125 a a = − ≈ ,15 - (0,25đ) + − EF EF 32 EF EF 125 32 250 P= P ≈ ,45P (0,25đ) 48 96 + 125 96 + 125 ( ) 5 (0 ,45P ) ≈ ,44P (0,25đ) P− Pa Pa ,44.25.4 Pa Pa ,44.25.4 Pa 5a ,44.25 Pa ∆By = (0 ,44P ) = ≈ ,83 = ≈ ,33 = ≈ ,33 + 2 ED EπD 6π ED EF EπD EF EF ,44.25.4 20.80 ∆By = cm ≈ ,19 cm - (0,25đ) 6π 2.10 12 Bài 3: (1,5 Điểm) M M ≤ [τ ] ⇒ D ≥ =3 cm ≈ ,4057 cm - (0,75đ) τ max = ,2D ,2[τ ] ,2.9 Chọn D = ,41cm (0,75đ) Bài 4: (4 Điểm) 1/ Xác định phản lực liên kết tai A, D: ∑ m A = −YD 6a + 2P a + 1,5P 4a = ⇒ YD = P (0,25đ) 13 ∑ m D = Y A a − 2P a − ,5P 2a = ⇒ YA = P (0,25đ) 2/ Vẽ biểu đồ nội lực: NB = /2 Biểu đồ lực cắt - hình 4c (0,75đ) Biểu đồ mômen uốn - hình 4d (0,75đ) 3/ Xác định kích thước b theo điều kiện bền: ,5b.4b 10 61 10 Chia mặt cắt, chọn trục x hình 4b; yC = = b ≈ ,11b ; y max = ,5b − b = b ≈ ,39b - (0,5đ) 18 4b + b 2 3 707 5b.b 10 10 b(4b) b ≈ 19 ,64b (0,5đ) + ,5b − b 4b + + b 5b = J xC = 36 12 12 16.61 Pa 16.61 15.50 16Pa 61b ≤ [σ ] ⇒ b ≥ =3 cm ≈ ,1539cm - (0,5đ) σ max = 19 ,64b 18 6.19 ,64.18 [σ ] 6.19 ,64.18 11 Chọn: b = ,2cm - (0,5đ) 2b b 2b 2P a) A B a M 1,5P D C 3a 2a YA=13P/6 13P/6 b) xC 4b x b yC YD=4P/3 a) A EJ 3a B C 2a M P/6 (M ) (M ) cb P b) c) Qy c) 8P/6 d) cb 2a Mx 2M/5 d) 13Pa/6 X1 (M ) st P 3M/5 16Pa/6 Hình Hình Bài 5: (1,5 Điểm) Hệ siêu tĩnh bậc 1, hệ hình 5a Các biểu đồ moment uốn tải trọng (hình 5b) X = (hình 5c) gây hệ Phương trình tắc: δ 11 X + ∆1P = - (0,25đ) ∆1P = 1 2Ma M a 2a = - (0,25đ) × EJ EJ 1 2 20 a δ 11 = 2a.3a × 2a + 2a.2a × 2a = (0,25đ) EJ 3 EJ ∆ M - (0,25đ) ⇒ X = − 1P = δ 11 10 a M M M Pst ,trB = −M + 2a = − M; M Pst ,phB = +2a = M (0,25đ) 10 a 10 a Biểu đồ moment uốn tải trọng gây hệ siêu tĩnh hình 5d (0,25đ) Ngày tháng năm 2015 Làm đáp án /2