Ngân hàng câu hỏi ôn thi kết thúc học phần sức bền vật liệu

Ngân hàng câu hỏi ôn thi kết thúc học phần sức bền vật liệu

NGÂN HÀNG CÂU HỎI ÔN THI KẾT THÚC HỌC

PHẦN SỨC BỀN VẬT LIỆU

PHẦN I LÝ THUYẾT

Câu 1: Trình bày ứng suất trung bình, ứng suất thực tại 1 điểm? Trình bày biến dạng,

chuyển vị? Lấy ví dụ minh hoạ trong các chương đã học?

Câu 2: Viết và giải thích các đại lượng trong công thức tính biến dạng dọc tuyệt đối

(trường hợp tổng quát, trường hợp đặc biệt) Nêu cách xác định các đại lượng trong công thức Viết và giải thích các đại lượng trong công thức biến dạng dọc tương đối và biến dạng ngang tương đối

Áp dụng: Tìm biến dạng dọc tuyệt đối cho thanh trên hình vẽ

Câu 3: Trình bày điều kiện bền và các bài toán tính bền, điều kiện cứng và các bài toán

tính cứng khi kéo (nén) Áp dụng: Viết điều kiện bền và cứng cho thanh chịu lực như hình vẽ Biết thanh có [σ] và [Δl]

Câu 4: Định nghĩa trạng thái ứng suất

tại 1 điểm Trạng thái ứng suất trên 1

phân tố Phân tố chính, ứng suất chính

Phân loại trạng thái ứng suất Áp

dụng: Cho phân tố như hình vẽ , hãy

phân loại trạng thái ứng suất và đặt tên

các ứng suất chính

Câu 5: Cho công thức:

α

ατ

ατ

ασ

σ

τ

σσσ

2 2

xy y

x

y x y

+

=

2 cos

2 sin 2

cos − xy

Hãy giải thích các đại lượng trong công thức (tên gọi, quy ước dấu, cách xác định)

Áp dụng: Xác định ứng suất trên mặt cắt xiên cho phân tố như hình vẽ

Câu 6: Viết công thức định luật Húc khối để tính biến dạng cho phân tố chính và phân tố

bất kỳ Áp dụng: Tìm biến dạng ε1, ε2, ε3 cho phân tố trên hình vẽ ,

Biết E = 2.107 N/cm2, μ = 0,3

410

Câu 7: Tại sao phải sử dụng thuyết bền để kiểm tra bền cho phân tố ở trạng thái ứng suất

phức tạp? Định nghĩa thuyết bền Thế nào là trạng thái ứng suất đơn tương đương Viết điều kiện bền theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng cực đại, phạm vi áp dụng, ưu nhược điểm Áp dụng: Kiểm tra bền cho phân tố như hình vẽ Biết [σ]=16 KN/cm2

Câu 8: Trình bày điều kiện bền, điều kiện cứng, điều kiện ổn định? Các bài toán cơ bản

trong môn học sức bền vật liệu? Lấy ví dụ minh họa trong các chương đã học?

xy

tg

σ σ

τ α

min

y x y

Đây là công thức gì? Giải thích các đại lượng trong công thức (tên gọi, dấu, cách xác

định) Áp dụng: Tìm ứng suất chính, phương chính cho phân tố như hình vẽ

2

6

Câu 10: Tại sao phải sử dụng thuyết bền để kiểm tra bền cho phân tố ở trạng thái ứng

suất phức tạp? Định nghĩa thuyết bền Thế nào là trạng thái ứng suất đơn tương đương Viết điều kiện bền theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng cực đại, phạm vi áp dụng,

ưu nhược điểm

Áp dụng: Kiểm tra bền cho phân tố như hình vẽ Biết [σ]=16 KN/cm2

9

5 2

Câu 11: Biểu đồ phân bố ứng suất pháp trên mặt cắt ngang khi uốn thuần túy Mặt cắt

hợp lý khi uốn thuần túy Áp dụng: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất pháp trên mặt cắt nguy hiểm và viết điều kiện bền cho dầm chịu lực như hình vẽ Biết [σ]

Câu 12: Trình tự tính chuyển vị theo phương pháp nhân biểu đồ Vêrêsaghin Điều kiện

nhân biểu đồ và ưu nhược điểm của phương pháp này

Áp dụng:

Tìm chuyển vị tại điểm K cho dầm chịu lực như hình vẽ Biết EJ = const

PK

3P

2l

A

l

Câu 13: Chuyển vị của dầm chịu uốn ngang phẳng? Điều kiện cứng? Phương trình vi

phân gần đúng của đường đàn hồi Áp dụng: Lập phương trình đường đàn hồi cho dầm chịu lực như hình vẽ Biết EJ = const

q

l

Câu 14: Viết và giải thích các đại lượng trong công thức tính ứng suất tiếp trên mặt cắt

ngang của thanh tròn chịu xoắn thuần túy Sự phân bố ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang (mặt cắt tròn, mặt cắt hình vành khăn) Áp dụng: Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất tiếp trên mặt cắt nguy hiểm cho thanh chịu lực như hình vẽ, biết d = 0 , 6 D

Câu 15: Cho công thức = ∫l

Câu 16: Trình bày điều kiện bền của thanh tròn chịu xoắn thuần túy đối với vật liệu dẻo

và dòn Điều kiện cứng và ý nghĩa của nó

Áp dụng: Viết điều kiện bền cho thanh sau , biết thanh có:D 2= d và [t]

Câu 17: Viết và giải thích các đại lượng trong công thức tìm ứng suất và biến dạng lò xo

xoắn ốc hình trụ bước ngắn Áp dụng: Xác định đường kính và số vòng dây làm việc của

lò xo chịu nén bởi 1 lực P=5KN Biết lò xo có:

;

Câu 18: Nêu điều kiện bền và các bài toán bền cho thanh tròn chịu xoắn thuần túy Mặt

cắt hợp lý khi xoắn thuần túy

Áp dụng: Viết điều kiện bền cho thanh tròn chịu lực như hình vẽ , biết thanh có [σ]

a a

a

5M

2d

MCA

d

3MM

dD

a a

Câu 19: Viết công thức tính ứng suất pháp trên mặt cắt ngang của thanh chịu uốn xiên

(công thức tổng quát, công thức kỹ thuật)

Câu 20: Định nghĩa uốn xiên + kéo (nén) đồng thời Điều kiện bền khi uốn xiên + kéo

(nén) trong các trường hợp, mặt cắt có 2 trục đối xứng, mặt cắt tròn đối với vật liệu dẻo

và mặt cắt một trục đối xứng vật liệu dòn

Áp dụng: Tìm điểm nguy hiểm và viết điều kiện bền cho mặt cắt sau

: Cho Mx = 2My = 1KNcm, Nz = 1KN

Câu 21: Định nghĩa uốn xiên + xoắn đồng thời.Điểm nguy hiểm và điều kiện bền khi

uốn + xoắn thanh mặt cắt tròn đối với vật liệu dẻo và dòn

Áp dụng :

Tìm điểm nguy hiểm và viết điều kiện bền cho mặt cắt sau Cho Mx = 3My = Mz

9cm 4cm

Áp dụng: Tìm ứng suất tại điểm A(2,

-4) trên mặt cắt ngang của thanh theo 2

Câu 22: Định nghĩa uốn xiên + xoắn thanh mặt cắt hình chữ nhật Phân tích điểm nguy

hiểm và viết điều kiện bền Áp dụng: Tìm điểm nguy hiểm và viết điều kiện bền cho mặt cắt sau: Cho Mx = 2My = Mz =1KNcm

Câu 23: Định nghĩa uốn xiên? Điều kiện bền khi uốn xiên trong các trường hợp : mặt cắt

2 trục đối xứng, mặt cắt tròn đối với vật liệu dẻo và mặt cắt một trục đối xứng vật liệu dòn Áp dụng: Tìm điểm nguy hiểm và viết điều kiện bền cho mặt cắt sau : Cho Mx = 2My = 1KNcm

Câu 24: Viết công thức tính ứng suất pháp trên mặt cắt ngang của thanh chịu uốn xiên +

kéo nén (công thức tổng quát, công thức kỹ thuật) Áp dụng: Tìm ứng suất tại điểm A(2, 4) trên mặt cắt ngang của thanh theo 2 công thức tổng quát và kỹ thuật Cho Mx = 3My = 1KNcm; Nz = 1KN

-Câu 25: Định nghĩa hệ thanh siêu tĩnh Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của hệ thanh

siêu tĩnh Trình tự chung giải khung siêu tĩnh bằng phương pháp lực (nêu rõ cách vẽ và kiểm tra biểu đồ siêu tĩnh)

Áp dụng: Minh họa cách giải cho khung siêu tĩnh trên hình vẽ Biết EJ= const (Lưu ý: Không cần giải cụ thể)

9cm 6cm

Câu 26: Trình tự chung giải dầm liên tục (nêu rõ cách vẽ biểu đồ mô men và lực cắt siêu

tĩnh, cách tính chuyển vị) Áp dụng: Minh họa cách giải cho dầm

liên tục trên hình vẽ Biết EJ= const

(Lưu ý: Không cần giải cụ thể)

a 2a

Câu 27: Trình tự chung giải dầm siêu tĩnh đầu ngàm, mút thừa (nêu rõ cách chuyển về

dầm liên tục và ứng dụng phương trình 3 mô men)

Áp dụng: Minh họa cách giải cho dầm siêu tĩnh trên hình vẽ

Biết EJ= const (Lưu ý: Không cần giải cụ thể)

Câu 28: Định nghĩa tải trọng động ? Phân loại các bài toán tải trọng động, lấy ví dụ minh hoạ cụ thể Phương pháp chung giải bài toán tải trọng động Lấy ví dụ minh hoạ

Câu 29: Định nghĩa bậc tự do của hệ đàn hồi ? Định nghĩa dao động tự do, dao động

cưỡng bức ? Hiện tượng cộng hưởng (Định nghĩa, đồ thị cộng hưởng, biện pháp khắc phục và lợi dụng chúng)

Câu 30: Cho công thức:

++

=

t

d

Q Q

h K

'

1

21

C

Câu 31: Cho công thức:

−

=

4

2 2 2 2

2

41

1

ω

αω

d

K

Đây là công thức gì? Hãy giải thích các đại lượng trong công thức và cách xác định các đại lượng đó

Trình tự chung giải bài toán dao động cưỡng bức hệ đàn hồi 1 bậc tự do

Áp dụng: Tìm yđmax và σđmax cho dầm dao động bởi một động cơ có trọng lượng Q quay với vận tốc n (v/ph) Do khối lượng lệch tâm nên khi quay động cơ phát sinh lực ly tâm

P0 Biết Jx, Wx

Câu 32: Trình bày hiện tượng cân bằng ổn định, cân bằng không ổn định và mất ổn định

Điều kiện xuất hiện các hiện tượng trên, mô tả bằng mô hình cơ học tương đương

Điều kiện ổn định của thanh bị nén:

+ Tính theo hệ số an toàn ổn định kod

+ Tính theo ứng suất cho phép về nén

Câu 33: Viết các công thức tính ứng suất tới hạn trong

trường hợp thanh có độ mảnh lớn, trung bình và nhỏ Nêu

Câu 1: Cho hệ thanh chịu lực như hình vẽ Hãy xác định đường kính của các thanh treo

và tính chuyển vị tại điểm B Biết thanh AB, CD là tuyệt

đối cứng và các thanh treo có cùng [σ], E, l = a

Câu 2: Cho hệ thanh chịu lực như hình vẽ Hãy xác định tải trọng cho phép tác dụng lên

hệ và góc xoay của thanh CD, biết thanh AB, CD là tuyệt đối cứng và các thanh treo có

Câu3: Cho hệ thanh chịu lực như hình vẽ Hãy xác định tải trọng cho phép tác dụng lên

hệ và chuyển vị tại điểm C, biết thanh AB, CD là tuyệt đối

cứng và các thanh treo có cùng [σ], E, F

2l

3l l

Câu 5: Cho hệ thanh chịu lực như hình vẽ Hãy xác định nội lực trong các thanh treo

Biết thanh AB là tuyệt đối cứng

Câu 6: Vẽ biểu đồ Q và M cho dầm chịu lực như hình vẽ Tính chuyển vị tại điểm K của

dầm Biết EJx=const

M =3qa2

KA

Câu 7: Bằng phương pháp giải tích và đồ thị hãy xác định ứng suất trên mặt cắt xiên cho

Câu 8: Bằng phương pháp giải tích và đồ thị hãy xác định ứng suất chính và phương

chính cho phân tố như hình vẽ Kiểm tra bền cho phân tố theo thuyết bền thế năng biến

đổi hình dáng cực đại, biết [ ]σ =16000N/cm2

6

3

Câu 9: Một khối lập phương có cạnh a được đặt vừa khít vào rãnh của vật thể tuyệt đối

cứng, chịu áp suất phân bố đều ở mặt trên p = 2KN/cm2 Hãy xác định áp lực nén vào

vách rãnh và biến dạng dài theo các phương? Bỏ qua ma sát khi tính toán, biết a = 6cm,

Câu 12: Vẽ biểu đồ Q và M cho dầm chịu lực như hình vẽ Tính chuyển vị tại điểm B

của dầm Biết EJx = const

Câu 11: Tính độ võng tại A và góc xoay tại C cho dầm chịu lực như hình vẽ

Câu 14: Vẽ biểu đồ Q, M cho dầm chịu lực như hình vẽ Xác định nội lực tại mặt cắt

nguy hiểm

Câu 13: Vẽ biểu đồ Q, M, N và kiểm tra biểu đồ đã dựng bằng phương pháp

tách nút cho khung chịu lực như hình vẽ

C

P=2qa

A 2a q

B2a

C

M = 3qa2

P=qaA

q

B2a

a

a

Câu 15: Vẽ biểu đồ Q, M cho dầm chịu lực như hình vẽ và tính chuyển vị tại điểm C

Câu 17: Cho dầm chịu lực như hình vẽ Xác định giá trị của lực P sao cho chuyển vị của

điểm A bằng 0 Biết dầm có EJ = const

Câu 18: Kiểm tra bền cho dầm chịu lực như hình vẽ Biết dầm có: a=100mm, b=10mm,

B

A

2a 2a

A

P=8KN

Câu 19: Vẽ biểu đồ Q và M cho dầm chịu lực như hình vẽ Tính chuyển vị tại điểm K

của dầm Biết EJx=const

M =3qa2

KA

P=3qa

P=4qa

P=3qa

A 2a q

2a

C

M = 2qa2B

P= 3qaA

q

2aC

M = 2qa2

B 2a

Câu 25: Cho dầm chịu lực như hình vẽ Xác định giá trị của lực P sao cho chuyển vị của

điểm A bằng 0 Biết dầm có EJ = const

B

A

2a 2a

2

C P=4qa

A2a

A

a

q

BM=2qa2

Câu 26: Kiểm tra bền cho dầm chịu lực như hình vẽ Biết dầm có: a=100mm, b=10mm,

q=100N/mm, [ ]σ =16000N/cm2

Câu 27: Hai trục đặc và rỗng có cùng chiều dài, cùng trọng lượng, cùng vật liệu Trục

đặc có đường kính D0, trục rỗng có đường kính ngoài D và đường kính trong d (với

xoắn tuyệt đối cho thanh

Câu 29: Cho thanh tròn chịu lực như hình vẽ Kiểm tra bền và cứng cho thanh Biết

2

b

Câu 31: Xác định đường kính của hệ phẳng được tạo bởi 2 thanh vuông góc như hình vẽ

, cho: [σ]=80MN/m2 và P = 200N (khi tính toán dùng thuyết bền thế năng biến đổi hình

Câu 33: Xác định đường kính trục truyền chịu lực như hình vẽ, biết nó nhận công suất N

= 10KW và quay với tốc độ n = 1000 v/ph Cho: a=0.4m; T =0.32P; D=300mm; A=0,1P

[σ]=4500N/cm2 (khi tính toán dùng thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng cực đại)

DT

a

PA

Câu 35: Trục truyền AB chịu lực như hình vẽ Tính đường kính d cho trục truyền, biết:

a=0.4m; T=0.36P; M=5KNm; D=300mm; [σ]=4500N/cm2 (Dùng thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng cực đại khi tính toán)

a a

Câu 36: Vẽ biểu đồ N - Q- M cho khung siêu tĩnh Biết EJ = const

2a

a 2a

Câu 38: Vẽ biểu đồ Q - M và tìm chuyển vị tại điểm A cho dầm liên tục chịu lực như

hình vẽ Biết EJ = const

Câu 40: Một động cơ có trọng lượng Q = 4KN được đặt ở giữa dầm và kéo một vật nặng

trọng lượng P=6KN chuyển động hướng lên nhanh dần đều (biết rằng vật P từ lúc đứng

im sau 2s lên được 3m) Hãy xác định đường kính dây cáp và kích thước mặt cắt ngang của dầm Biết ứng suất cho phép của dầm và dây cáp là: [σ]dầm = 40 MN/m2; [σ]cáp = 60 MN/m2

Câu 41: Cho thanh gẫy khúc ABCDE quay với tốc độ n(v/ph) Biết thanh có mặt cắt

tròn đường kính d và có trọng lượng riêng γ, mô đun đàn hồi E Hãy tính ứng suất pháp lớn nhất trong thanh AB

Câu 39: Vẽ biểu đồ Q và M cho dầm siêu tĩnh chịu lực như hình vẽ Biết EJx=const

a

Câu42: Xác định nội lực động lớn nhất và kiểm tra

bền cho thanh AC khi cho hệ quay đều quanh trục

thẳng đứng OO’ với tốc độ n=1000v/ph

Biết: l=1m; t=3b=3cm; a=0,5m; m=3Kg;

[σ]=4500N/cm2.E=2.107N/cm2

Câu 43: Một động cơ có trọng lượng Q = 15KN,

quay với tốc độ 510 v/ph, được đặt trên dầm chữ I.Dầm có chiều dài 4m, số hiệu N0~ 40 (Jx=19830cm4, Wx=947cm3) Do khối lượng lệch tâm nên khi quay động cơ sinh ra lực quán tính P0 = 4,8KN Tính độ võng và ứng suất pháp lớn nhất phát sinh trong dầm Tìm

số vòng quay trong một phút của động cơ để phát sinh hiện tượng cộng hưởng (Khi tinh

bỏ qua trọng lượng của dầm

và lực cản) Cho: E=2.107N/cm2

Câu 44: Một vật trọng lượng Q=10KN rơi từ độ cao h=50cm đập

vào cột thẳng đứng có chiều dài và hình dạng như hình vẽ Tìm

ứng suất và chuyển vị động lớn nhất phát sinh trong cột Biết:

Câu 45: Một vật trọng lượng Q = 50KN rơi từ độ cao h=50cm

xuống va chạm vào giữa dầm , dầm có mặt cắt chữ I số hiệu N0~40 (Jx=18940 cm4,

h

Q

Câu 46: Tính ứng suất của lò xo và thanh AB khi vật trọng lượng Q = 100N rơi từ độ cao

h = 10cm đập vào lò xo được đặt trên đĩa tuyệt đối cứng gắn tại đầu B của thanh AB Biết: Thanh có: F=2cm2; l = 600mm; E=2.107N/cm2 Lò xo có: D=120mm; d=10mm; n=20vòng ; G=8.106N/cm2

Câu 47 Tính ứng suất lớn nhất của dầm AC

và thanh AB khi vật trọng lượng Q=100N rơi

từ độ cao h=10cm đập vào đĩa tuyệt đối cứng

gắn tại đầu B của thanh AB

Biết: Thanh có: F= 2cm2 ; L=600mm; E = 2.107N/cm2

Câu 48: Một vật nặng trọng lượng Q = 100N rơi tự do từ độ cao h=20 cm xuống một dầm có chiều dài l=1m Hãy so sánh ứng suất lớn nhất phát sinh trong dầm trong hai trường hợp vật nặng rơi xuống đầu dầm và giữa dầm Biết dầm có mặt cắt là hình chữ nhật kích thước b=6t=6cm và E=2.107N/cm2 Câu 49: Kiểm tra ổn định cho thanh chịu nén trên hình vẽ Biết: l = 4m ; μy = 0,7; μx = 2 ; nôđ = 2; h = 2t =6cm; λ0 =100 ; λ1 = 61,4; a=336MN/m2; b=1.47MN/m2; E = 2.107N/cm2

P=500N l A B h F Q l Q h b t l/2 l/2 h Q P l t h B Đĩa tuyệt đối cứng L h A

F

Q

C

Câu 50: Cho hệ thanh chịu lực như hình vẽ Xác định tải trọng cho phép [P] theo điều

kiện ổn định của các thanh 1 và 2 Biết: μ=1; a=100mm; các thanh có cùng chiều dài l = 600mm, cùng đường kính d =30mm và cùng vật liệu có E=2.107N/cm2; [σ]=180MN/m2

và thanh AB được coi là tuyệt đối cứng

P

BA