Bài 2:(2 Điểm)
Trục AB tròn có đường kính tiết diện d, module đàn hồi trượt
2 3
cm / kN 10.8 G = . Trục được đỡtrên hai ổ
đỡtại C và D và chịu tác dụng bởi các moment xoắn tập trung nhưhình 2. Biết: [ ]
2
cm / kN 7 = τ ;
cm. kN 6,1 M = ; cm 40 a = . Yêu cầu: Vẽbiểu đồnội lực xuất hiện trong trục, xác định d theo điều kiện bền
và tính góc xoắn tương đối giữa hai mặt cắt qua A và B:
AB
ϕ với d vừa tìm được.
Baøi 3:(4 Ñieåm)
Dầm AD nhưhình 3. Biết: [ ]
2
cm / kN 13 = σ ; m6,0 a = ; cm 8 b = . Vẽcác biểu đồnội lực xuất hiện trong
dầm theo a,q và xác định tải trọng cho phép [ ] q theo điều kiện bền (Bỏqua ảnh hưởng của lực cắt).
86 trang |
Chia sẻ: tuanhd28 | Lượt xem: 2067 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề thi môn Sức bền vật liệu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
B A
q
3a a a
P 4P 2P
M=Pa
A
3M 4M
B
a a a a
ðÁP ÁN SBVL . Mã môn học: 1121080. ðề số: 50. ðợt thi: Học kỳ III, năm học 12-13. (ðA có 02 trang)
Bài 1: (2 ðiểm)
a3L;a2L 21 == . Hệ siêu tĩnh bậc một. Xét hệ cơ bản như hình 1a. Phương trình chính tắc:
11P11P1111 /X0X. δ∆∆δ −=⇒=+ . ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,25ñ)
Xét thanh ABCD (hình 1b). ----------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
1112112A XN;X
10
134
qa
10
9
N0a.
2
1
Xa4.
2
3
X
2
a3
.a3.qa5.Nm =
+
−−=⇒=+++=∑ . --------------------- (0,25ñ)
EF
a
0887,3
EF
a
100
349224
EF
a3
10
134
10
134
EF
a2
.1.111 ≈
+
=
+
−
+
−+=δ . ---------------------------------------- (0,25ñ)
EF
qa
2359,1
EF
qa
100
39108
EF
a3
.qa
10
9
10
134 22
P1 ≈
+
=
−
+
−=∆ . ------------------------------------------------------- (0,25ñ)
qa4001,0qa
349224
39108
XN 11 −≈
+
+
−==⇒ . -------------------------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
qa5828,0qa
349224
180
qa
349224
39108
10
134
qa
10
9
N2 −≈
+
−=
+
+
−
+
−−= . ------------------------------------------ (0,25ñ)
[ ] [ ]
cm
kN
1478,5
cm
kN
50
15.10
180
349224
a
F
180
349224
q
F
qa
349224
180
max
≈
+
=
+
≤⇒≤
+
=
σ
σσ .
Chọn [ ]
cm
kN
14,5q = . -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
Bài 2: (3 ðiểm)
Xét trục AB trong mặt phẳng ñứng: P
4
15
N0a.Pa2.P4a3.P2a4.Nm AAB =⇒=−−−=∑ .---------------------- (0,25ñ)
Biểu ñồ lực cắt – hình 2b. ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75ñ)
Biểu ñồ moment uốn – hình 2c. ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75ñ)
Biểu ñồ moment xoắn – hình 2d. ---------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75ñ)
[ ]
[ ]
cm5398,5cm
12
15.2
2,0
185Pa
2,0
185
d
d
Pa
2,0
185
d2,0
Pa4
.4
d1,0.2
Pa11
33
3
2
3
2
3
3tb
max,td ≈=≥⇒≤=
+
=
σ
σσ . --------- (0,25ñ)
Chọn cm54,5d = . --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
Bài 3: (3 ðiểm)
1) Xác ñịnh phản lực và vẽ biểu ñồ nội lực.
qa3Y0a3.Ya.a4.qa4.PMm CCB =⇒=−++=∑ . ---------------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
qa2N0a3.Na2.a4.qa.PMm BBC =⇒=+−+=∑ . -------------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
Biểu ñồ lực cắt (hình 3b). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75ñ)
Biểu ñồ moment uốn (hình 3c). ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75ñ)
2) Xác ñịnh tải trọng cho phép.
[ ] [ ]
cm
kN
8096,0
cm
kN
50
11.184
a
W
q
W
qa
W
M
22
x
x
2
x
maxx
max
≈=≤⇒≤==
σ
σσ . ---------------------------------------------------- (0,5ñ)
Chọn [ ] cm/kN8,0q = . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,5ñ)
Hình 2. Hình 1.
a)
Mz
X1
300 45
0
K
D
C
B A
q
3a a a
X1
N2
450
D
C
B A
q
3a a a
b)
XA
YA
4Pa
Pa
13Pa/4
11Pa/2
15Pa/4
13P/4 9P/4
7P/4
15P/4
P 4P 2P
M=Pa
A
3M 4M
B
a a a a
Mx
Qy
NA NB
a)
b)
c)
d)
Bài 4: (2 ðiểm)
Hệ siêu tĩnh bậc 1, hệ cơ bản như hình 4a. Các biểu ñồ moment uốn do tải trọng (hình 4b) và do 1X 1 = (hình 4c) gây
ra trong hệ cơ bản. Phương trình chính tắc: 0X P1111 =+ ∆δ -------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
EJ
a
a
3
2
a2.a
2
1
a
3
2
a.a
2
1
EJ
1 3
11 =
×+×=δ . ----------------------------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
EJ
Pa
4
1
3
a2
2
1
a.
2
Pa
2
1
3
a4
2
1
a.
2
Pa
2
1
EJ
1 3
P1 =
×+×=∆ . ----------------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
P25,0P
4
1
XN
11
P1
1A −=−=−==⇒ δ
∆
. -------------------------------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
Pa
4
1
P
4
1
.aM
B
P −=
−= ; Pa
8
3
P
4
1
2
a
2
Pa
M
C
P =
−+= . ---------------------------------------------------------------- (0,25ñ)
Biểu ñồ moment uốn do tải trọng gây ra trong hệ siêu tĩnh như hình 4d. ------------------------------------------------ (0,25ñ)
Trạng thái “k” Và biểu ñồ moment uốn trong hệ cơ bản như hình 4e. --------------------------------------------------- (0,25ñ)
EJ
Pa
48
5
8
Pa3
3
2
a.
2
a
2
1
4
Pa
3
1
8
Pa3
3
2
a.
2
a
2
1
EJ
1
y
3
C =
×+
−×= . ---------------------------------------------------------- (0,25ñ)
Ngày 8 tháng 8 năm 2013
Làm ñáp án
Lê Thanh Phong
D B A
Hình 3.
a)
Hình 4.
a)
Mx
Qy 1
M
0
PM
PM
a/2
3Pa/8
Pa/4 a
Pa/2
EJ
P
a a a
qa2/2
qa2/2
qa2
qa2
2qa
qa
a 3a a
D C B A
q
P=qa
M=qa2
D C B A
qa qa
NB YC
b)
c)
b)
c)
d)
e) kM
X1
a/2
C 1Pk =
Đề thi môn: Sức Bền Vật Liệu.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Học kỳ I, năm học 13-14.
Khoa Xây Dựng và Cơ Học Ứng Dụng Mã môn học: STMA240121.
Bộ môn Cơ Học Đề số: 51. Đề thi có 01 trang.
Thời gian: 90 Phút
Không sử dụng tài liệu.
Bài 1: ( 2 Điểm)
Thanh ABC cứng tuyệt đối cho trên hình 1. Các thanh giằng DA và DC làm cùng loại vật liệu có
24 /10.2 cmkNE = ; [ ] 2/10 cmkN=σ ; 28cmF = ; m5,0a = . Xác định ứng lực trong các thanh DA, DC theo
F,E,a,q
và tải trọng cho phép [ ]q theo điều kiện bền.
Bài 2: (3 Điểm)
Dầm AD cho trên hình 2. Biết: [ ] 2cm/kN12=σ ; m5,0a = ; cm9b = . Vẽ các biểu đồ nội lực xuất hiện
trong dầm theo q, a và xác định tải trọng cho phép [ ]q theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
Bài 3: (3 Điểm)
Dầm AD như hình 3. Biết: [ ] 2cm/kN11=σ ; m4,0a = ; kNP 15= . Vẽ các biểu đồ nội lực xuất hiện trong
dầm theo P, a và xác định kích thước b theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
Bài 4: (2 Điểm)
Thanh AC cứng tuyệt đối, các thanh chống BD và CD làm từ vật liệu có module đàn hồi E , có mặt cắt
ngang hình tròn đường kính d cho trên hình 4. Biết: 24 cm/kN10.2E = ; cm3d = ; ma 1= ; 5,1=odn .
1) Khi P đặt tĩnh tại vị trí C, xác định ứng lực trong các thanh BD và CD theo P và xác định tải trọng cho
phép [ ]P để thanh BD thỏa mãn điều kiện ổn định.
2) Khi kN25P = rơi từ độ cao cm30h = xuống vị trí C, xác định chuyển vị thẳng đứng tại C.
--------------- Hết ---------------
Các công thức có thể tham khảo:
∑
∑
=
i
iCi
C F
F.y
y ;
12
bhJ
3
CN
x =
; 4
x d05,0J ≈Ο ; 12
bhJ
3
x =
∆ ;
36
bhJ
3
xC =
∆ ; FxuJJ
2
xu += ; F
N z
=σ ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Nz
FE
S
L∆ ;
ρτ
ρJ
M z
= ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Mz
JG
S
ρ
ϕ ; y
J
M
x
x
=σ ;
x
x
EJ
M
"y −= ; ( )2
min
2
L
EJPth µ
pi
= ;
minr
Lµλ = ;
F
J
r minmin = ; [ ]
od
th
od
n
PP = ;
[ ] [ ]nodb σϕσ =+ ;
2
2
td
đ
1
1k
ω
Ω
−
= ;
30
npiΩ = ;
t
g
∆
ω = ;
+
++=
Q
P1
H211k
t
đ
đ
∆
;
+
=
Q
P1g
vk
t
0ng
đ
∆
.
Ghi chú: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Đáp án: https://www.facebook.com/khoaxaydungvacohocungdung
Ngày . tháng . năm 2013 Ngày 11 tháng 12 năm 2013
Duyệt đề Soạn đề
Hình 3.
Hình 4.
2P
2a a 2a
P
M=Pa
2P
A B C D
300
x y
z
b
2b
2a a
300
P
A B C
D
h
Hình 1.
Hình 2. 3a
300
q
A
B C
D
1-E,F
2-E,2F
2a 3a a
M=qa2 P=2qa q
A B C D
bbb
b
b
ĐÁP ÁN SBVL . Mã môn học: STMA240121. Đề số: 51. Học kỳ: I. năm học: 13-14. (ĐA có 02 trang)
Bài 1: (2 Điểm)
Xét cân bằng thanh ABC (hình 1b). -------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
qa
2
9N3N30
2
a3
.a3.qa3.Na3.Nm 2121B =+⇒=+−−=∑ . (1) -------------------------------------------------- (0,25đ)
Xét quan hệ biến dạng (hình 1c). ----------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
12
21
21 N6NF2.E
a3.N
EF
a3.N3ll3 =⇒=⇒= ∆∆ . (2). -------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Thay (2) vào (1): ( ) qa228,0qa1832 9N1 ≈+=⇒ . ----------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Thay 1N vào (2): qa3683,1qa183
27N 2 ≈
+
=⇒ . ------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
[ ] ( ) [ ] ( )
cm
kN3386,2
cm
kN
50
8.10
27
1832
a
F
27
1832q
F2
qa
183
27
max
≈
+
=
+≤⇒≤
+
=
σ
σσ . ----------------------------- (0,25đ)
Chọn [ ] cm/kN33,2q = . --------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Bài 2: (3 Điểm)
Xét cân bằng thanh AD (hình 2a).
qa
5
21N0a5.Na3.a6.qa2.PMm CCA =⇒=−++−=∑ . --------------------------------------------------------------- (0,25đ)
qa
5
19Y0a5.Ya2.a6.qa3.PMm AAC =⇒=+−−−=∑ . ----------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ lực cắt (hình 2c). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75đ)
Biểu đồ moment uốn (hình 2d). ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75đ)
Moment quán tính: ( ) 4
33
x b12
b2.b
12
b.b4J =+= . ------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Điều kiện bền: [ ] [ ]
cm
kN760695,0
cm
kN
50
12.9
23
5
a
b
23
5qb
b
qa
5
23
2
3
2
3
4
2
max
≈=≤⇒≤= σσσ . --------------------------------- (0,5đ)
Chọn [ ] cm/kN76,0q = . --------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
a)
2a 3a a
M=qa2 P=2qa q
A B C D
19qa/5
9qa/5
qa/5
16qa/5
qa
qa2
23qa2/5
qa2/2
bbb
b
b
Mx
Qy
c)
d)
b)
Hình 2.
2P
A B C D
P
A
B
C
D
3 P
( ) 3/232 P−
P M=Pa
P
P
Pa
2Pa
P3
Hình 3.
( ) 3/432 P+
P32( ) 3/434 Pa−
YA NC
YA YC
XA XC
Mx
Qy
My
Qx
y
z
x
z
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Hình 1.
a)
3a
300
q
A
B C
D
1-E,F
2-E,2F
q
A
B C
A
B
N1
N2
C
D
A1
C1
YB
XB
b) c)
Bài 3: (3 Điểm)
Xét trong mặt phẳng (yz), (hình 3a). ------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
P
3
232Y0a3.Ya.P2a2.P3m AAC
−
−=⇒=+−=∑ . ------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Biểu đồ lực cắt (hình 3b). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ moment uốn (hình 3c). ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Xét trong mặt phẳng (xz), (hình 3d). ------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
0X0a3.Xa2.Pa.PMm AAC =⇒=+−+=∑ . ---------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ lực cắt (hình 3b). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ moment uốn (hình 3c). ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Điều kiện bền:
( ) ( ) [ ] ( )[ ] ( ) cm484,8cm11 40.15336Pa336bbPa3366/b.b2 Pa26/b2.b Pa32 33322max ≈+=+≥⇒≤+=+= σσσ . --------- (0,5đ)
Chọn cm5,8b = . -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Bài 4: (2 Điểm)
1) Xác định ứng lực trong các thanh và tải trọng cho phép.
Xét cân bằng thanh AC (hình 4b). P6N33N40a3.Pa3.
2
3Na2.Nm 2121A =+⇒=+−−=∑ . (3) ----------- (0,25đ)
Xét quan hệ biến dạng (hình 4c). 12210CDBD N8
9N
EF
a2.N
3
4
EF
a3.N3
30cos
l2l3 =⇒=⇒= ∆∆ . (4) ------------------ (0,25đ)
Thay (4) vào (3): P6094,0P
32732
48NP6N
8
9334 11 ≈
+
=⇒=
+⇒ . ------------------------------------------- (0,25đ)
Thay 1N vào (4): P6856,0P32732
54P
32732
48
8
9N2 ≈
+
=
+
=⇒ . --------------------------------------------------- (0,25đ)
[ ] ( ) ( ) ( ) kN7653,17kN5,1.100.3.1
3.05,0.10.2.
na3.1
d05,0.E
nL
EJ
n
P
P 2
442
od
2
42
od
2
1
min
2
od
1,th
1,od ≈====
pipi
µ
pi
. ---------------------------------------- (0,25đ)
Điều kiện ổn định:
[ ] ( ) ( ) kN1518,29kN5,1.100.3.1
3.05,0.10.2.
48
32732P
na3.1
d05,0.EP
32732
48PN 2
442
od
2
42
1,od1 ≈
+≤⇒≤
+
⇒≤ pipi .
Chọn [ ] kN15,29P = . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
2) Xác định chuyển vị thẳng đứng tại C.
cm028,0cm
3..10.2
100.25
81332
864
dE
Pa
81332
864
4/dE
Pa
32732
54
3
4
EF
a2.N
3
2
30cos
l
2422
2
0
CD
t ≈
+
=
+
=
+
===
pipipi
∆∆ .
3,47
028,0
30.211h211k
t
đ
=++=++=
∆
. ------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
cm3244,1cm028,0.3,47.k tđ
đ
yC === ∆∆ . -------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Ngày 10 tháng 12 năm 2013
Làm đáp án
Lê Thanh Phong
2a a
300
P
A B C
D
h
2a a
P
A C
A B C
D
B
N1 N2
C1
B1
C2 YA
XA
a)
Hình 2.
b) c)
Đề thi môn: Sức Bền Vật Liệu.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Học kỳ I, năm học 13-14.
Khoa Xây Dựng và Cơ Học Ứng Dụng Mã môn học: 1121080.
Bộ môn Cơ Học Đề số: 52. Đề thi có 01 trang.
Thời gian: 90 Phút
Không sử dụng tài liệu.
Bài 1: ( 2 Điểm)
Thanh ABC cứng tuyệt đối, liên kết và chịu lực như trên hình 1. Các thanh chống AD và BD làm cùng loại
vật liệu có module đàn hồi E. Biết: [ ] 2cm/kN10=σ ; m/kN20q = ; m6,0a = . Yêu cầu: Xác định ứng lực
trong các thanh AD, BD theo F,E,a,q và diện tích mặt cắt ngang F theo điều kiện bền.
Bài 2: (3 Điểm)
Trục AE tròn có đường kính tiết diện d, được đỡ trên hai ổ đỡ tại A và D. Trục chịu tác dụng bởi các
moment xoắn và lực tập trung như hình 2. Biết: [ ] 2cm/kN11=σ ; cm2d = ; cm15a = . Yêu cầu: Vẽ các
biểu đồ nội lực xuất hiện trong trục và xác định [ ]P theo thuyết bền 4 (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
Bài 3: (3 Điểm)
Dầm AD kích thước, liên kết và chịu lực như hình 3. Biết: [ ] 2cm/kN10=σ ; m7,0a = ; cm8b = . Yêu cầu:
1) Xác định phản lực tại các gối và vẽ các biểu đồ nội lực xuất hiện trong dầm theo a,q .
2) Xác định tải trọng cho phép [ ]q theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
Bài 4: (2 Điểm)
Dầm AC có độ cứng chống uốn constEJ = . Chịu tải trọng và kích thước như hình 4. Yêu cầu:
Xác định phản lực tại ngàm C theo a,P .
--------------- Hết ---------------
Các công thức có thể tham khảo:
∑
∑
=
i
iCi
C F
F.y
y ;
12
bhJ
3
CN
x =
; 4
x d05,0J ≈
Ο ;
12
bhJ
3
x =
∆ ;
36
bhJ
3
xC =
∆ ; FxuJJ
2
xu += ; F
N z
=σ ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Nz
FE
S
L∆ ;
ρτ
ρJ
M z
= ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Mz
JG
S
ρ
ϕ ; y
J
M
x
x
=σ ; ∑
=
=
n
1i
i
ii
miki
km lFE
NN∆ (Hệ kéo-nén với const
FE
NN
ii
miki
= trên chiều dài il );
( ) ( )
∑∑∫
==
×
==
n
1i ii
miki
n
1i li ii
miki
km JE
MMdz
JE
MM∆ (Hệ dầm chịu uốn).
Ghi chú: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Đáp án: https://www.facebook.com/khoaxaydungvacohocungdung
Ngày . tháng . năm 2013 Ngày 10 tháng 12 năm 2013
Duyệt đề Soạn đề
Lê Thanh Phong
Hình 3. Hình 4.
2a 3a a
P=qa
M=qa2
A
B C D
q
2b
b
2b
4b
3a 2a
A B C EJ
P
Hình 1. Hình 2.
D
q
A B
C
1-E,2F
2-E,F
300
4a a
a2a a2a
3Pa Pa 4Pa
3P
A B C D E
2P P
ĐÁP ÁN SBVL . Mã môn học: 1121080. Đề số: 52. Đợt thi: Học kỳ I, năm học 13-14. (ĐA có 02 trang)
Bài 1: (2 Điểm)
a
3
8L;a
3
4L 21 == . Hệ siêu tĩnh bậc một. Xét hệ cơ bản như hình 1a. Phương trình chính tắc:
11P11P1111 /X0X. δ∆∆δ −=⇒=+ . ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Xét thanh ABC (hình 1b). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
1211111C XN;X2
1qa
5
12N0a.
2
1X
3
a4
.
2
3Xa3.a4.qa5.Nm =−−=⇒=−−−−=∑ . ------------------------------ (0,25đ)
( )( )
EF
a9,4
EF
a
32
17
EF3
a811
F2.E3
a4
2
1
2
1
11 ≈=+
−
−=δ . ---------------------------------------------------------- (0,25đ)
EF
qa3856,1
EF
qa
35
12
F2.E3
a4
.qa
5
12
2
1 22
P1 ≈=
−
−=∆ . ----------------------------------------------------------------- (0,25đ)
qa2824,0qa
85
24XN 12 −≈−==⇒ . ------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
qa2588,2qa
85
192qa
85
24
2
1qa
5
12N1 −≈−=
−−−= . ----------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
[ ] [ ]
22
max
cm3553,1cm
10
60.2,0
170
192qa
170
192F
F2
qa
85
192
≈=≥⇒≤=
σ
σσ .
Chọn 2cm4,1F = . ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Bài 2: (3 Điểm)
Xét trục AE trong mặt phẳng đứng: P
5
4Y0a.P3a2.P2a3.Pa5.Ym AAD =⇒=+−−=∑ . ------------------------ (0,25đ)
Biểu đồ lực cắt – hình 2b. ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75đ)
Biểu đồ moment uốn – hình 2c. ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75đ)
Biểu đồ moment xoắn – hình 2d. ---------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75đ)
[ ] [ ] kN12802,0kN
15.2110
11.2
a2110
dP
d
Pa2110
d2,0
Pa4
.3
d1,0
Pa3 33
3
2
3
2
3
4tb
max,td ≈=≤⇒≤=
+
=
σ
σσ . --------------- (0,25đ)
Chọn [ ] kN128,0P = . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Bài 3: (3 Điểm)
1) Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực.
qa
6
7Y0a3.Ya
2
1
.a5.qa2.PMm CCB =⇒=−++−=∑ . ---------------------------------------------------------------- (0,25đ)
qa
6
17Y0a3.Ya
2
5
.a5.qa5.PMm BBC =⇒=+−+−=∑ . --------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ lực cắt (hình 3b). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75đ)
Biểu đồ moment uốn (hình 3c). ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75đ)
2) Xác định tải trọng cho phép.
Hình 2. Hình 1.
a)
Mz
b)
Mx
Qy
a)
b)
c)
d)
D
A B
C
1-E,2F
2-E,F
300
4a a
X1
q
N1
A B
C
X1
q
YC XC
a2aa2a
3Pa Pa 4Pa
3P
A B C D E
2P P
4P/5
P/5
11P/5
3P
8Pa/5 7Pa/5
3Pa
3Pa
4Pa
YA YD
b7778,0b
9
7
b.b2
2
1b2.b4
2
1
b.b2
2
1
.b
3
1b2.b4
2
1
.b2
3
1
yC ≈=
−
−
= ; b2222,1b
9
11b
9
7b2ymax ≈=−= . ----------------------------------- (0,25đ)
( ) 442323
xC b6852,0b54
37b.b2
2
1
.b
3
1b
9
7
36
b.b2b2.b4
2
1
.b2
3
1b
9
7
36
b2.b4J ≈=
−−−
−+= . --------------------------- (0,25đ)
[ ] [ ]
cm
kN34856,0
cm
kN
70
10.8
1331
444
a
b
1331
444q
b
qa
444
1331
9
b11
.
b37
54
72
qa121
2
3
2
3
3
2
4
2
max
≈=≤⇒≤== σσσ . ------------------- (0,25đ)
Chọn [ ] cm/kN348,0q = . -------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Bài 4: (2 Điểm)
Hệ siêu tĩnh bậc 2, hệ cơ bản như hình 4a. Các biểu đồ moment uốn do tải trọng (hình 4b) và do 1X 1 = (hình 4c) và do
1X 2 = (hình 4d) gây ra trong hệ cơ bản. ------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Hệ phương trình chính tắc:
=++
=++
0XX
0XX
P2222121
P1212111
∆δδ
∆δδ
---------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
EJ
a
3
125
a5
3
2
a5.a5
2
1
EJ
1 3
11 =×=δ . -------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
EJ
a
2
251a5.a5
2
1
EJ
1 2
2112 −=×−== δδ . -------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
EJ
a51a5.1
EJ
1
22 =×=δ . ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
EJ
Pa18a2
3
1
a5
3
2
a3.Pa3
2
1
EJ
1 3
P1 −=
+×−=∆ . -------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
EJ
Pa
2
91a3.Pa3
2
1
EJ
1 2
P2 =×=∆ . ----------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Thay các hệ số vào hệ phương trình chính tắc:
==
==
⇒
=++−
=−−
22
2
1
2
21
2
3
2
2
1
3
qa72,0qa
25
18X
qa648,0qa
125
81X
0
EJ
Pa
2
9X
EJ
a5X
EJ
a
2
25
0
EJ
Pa18X
EJ
a
2
25X
EJ
a
3
125
----------------------------------------------------- (0,25đ)
Ngày 10 tháng 12 năm 2013
Làm đáp án
Lê Thanh Phong
Hình 3.
a)
Hình 4.
a)
Mx
Qy
1M
0
PMb)
c)
b)
c)
d)
2a 3a a
P=qa
M=qa2
A
B C D
q
qa 11qa/6
7qa/6
qa2/2
121qa2/72
qa2
2b
b
2b
4b
yC
3a 2a
A B CEJ
P
3Pa
5a 2a
1
YB YC
qa
2M
X1
X2
Đề thi môn: Sức Bền Vật Liệu.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Học kỳ I, năm học 13-14.
Khoa Xây Dựng và Cơ Học Ứng Dụng Mã môn học: STMA240121.
Bộ môn Cơ Học Đề số: 53. Đề thi có 01 trang.
Thời gian: 90 Phút
Không sử dụng tài liệu.
Bài 1: ( 3 Điểm)
Thanh AC cứng tuyệt đối, các thanh BD và CD có module đàn hồi E, diện tích mặt cắt ngang F và ứng suất
cho phép [ ]σ (hình 1). Biết: [ ] 2cm/kN12=σ ; kN20P = ; m5,1a = . Yêu cầu: Xác định ứng lực trong các
thanh BD, CD và diện tích mặt cắt ngang F theo điều kiện bền.
Bài 2: (2 Điểm)
Trục AC tròn có đường kính tiết diện d, module đàn hồi trượt 23 cm/kN10.8G = . Trục được đỡ trên hai ổ
đỡ tại A và B và chịu tác dụng bởi các moment xoắn tập trung như hình 2. Biết: [ ] 2cm/kN6=τ ;
cm.kN2M = ; cm10a = . Yêu cầu: Vẽ biểu đồ nội lực xuất hiện trong trục, xác định d theo điều kiện bền
và tính góc xoắn tương đối giữa hai mặt cắt qua A và C: ACϕ với d vừa tìm được.
Baøi 3: (4 Ñieåm)
Dầm AD như hình 3. Biết: [ ] 2cm/kN10=σ ; m5,0a = ; m/kN15q = . Vẽ các biểu đồ nội lực xuất hiện
trong dầm theo a,q và xác định kích thước b theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
Bài 4: (1 Điểm)
Dầm AC có độ cứng chống uốn constEJ = . Chịu tải trọng và kích thước như hình 4. Yêu cầu:
Tính chuyển vị đứng tại C ( Cy ) theo J,E,a,P .
--------------- Hết ---------------
Các công thức có thể tham khảo:
∑
∑
=
i
iCi
C F
F.y
y ;
12
bhJ
3
CN
x =
; 4
x d05,0J ≈
Ο ;
12
bhJ
3
x =
∆ ;
36
bhJ
3
xC =
∆ ; FxuJJ
2
xu += ; F
N z
=σ ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Nz
FE
S
L∆ ;
ρτ
ρJ
M z
= ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Mz
JG
S
ρ
ϕ ; y
J
M
x
x
=σ ; ∑
=
=
n
1i
i
ii
miki
km lFE
NN∆ (Hệ kéo-nén với const
FE
NN
ii
miki
= trên chiều dài il );
( ) ( )
∑∑∫
==
×
==
n
1i ii
miki
n
1i li ii
miki
km JE
MMdz
JE
MM∆ (Hệ dầm chịu uốn).
Ghi chú: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Đáp án: https://www.facebook.com/khoaxaydungvacohocungdung
Ngày . tháng . năm 2013 Ngày 10 tháng 12 năm 2013
Duyệt đề Soạn đề
Lê Thanh Phong
a)
DCBA
a 4a a
P=2qa q
M=qa2
Hình 3.
b b
b)
4a a
A EJ B C
P
Hình 4.
Hình 1.
a
a 1 2
D
C B A
P a
Hình 2.
aaaa
3M 5M 6M
A B
C
2M2M
a a
ĐÁP ÁN SBVL . Mã môn học: STMA240121. Đề số: 53. Học kỳ: I. năm học: 13-14. (ĐA có 02 trang)
Bài 1: (3 Điểm)
Hệ siêu tĩnh bậc 1, chọn hệ cơ bản như hình 1a. Phương trình chính tắc:
11
P1
1P1111 X0X δ
∆∆δ −=⇒=+ .---------- (0,25đ)
Xét cân bằng thanh AC (hình 1b):
1221A X2
2P2N0a2
2
2Na.Xa2.Pm −=⇒=−−=∑ ; 11 XN = . ------------------------------------------------- (0,25đ)
EF
a1,7071
EF
a
2
12
a2
2
2
2
2
a.1.1
EF
1
11 ≈
+
=
−
−+=δ . ------------------------------------------------------ (0,25đ)
EF
Pa1,4142
EF
Pa2a2
2
2P2
EF
1
P1 −≈−=
−=∆ . --------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
0,8284PP
12
2XN 11 ≈
+
==⇒ . -------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
0,8284PP
12
2P
12
2
2
22N 2 ≈
+
=
+
−= . --------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
[ ] [ ]
22
max
cm38,1cm
12
20
12
2P
12
2F
F
P
12
2
≈
+
=
+
≥⇒≤
+
=
σ
σσ . ------------------------------------------------- (0,75đ)
Chọn 2cm4,1F = . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75đ)
(Lưu ý: Bài này SV có thể giải theo cách viết phương trình quan hệ biến dạng)
Bài 2: (2 Điểm)
Biểu đồ moment xoắn – hình 2b. ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,5đ)
[ ] [ ] cm1544,2cm6.2,0
2.6
2,0
M6d
d2,0
M6
333max ≈=≥⇒≤= τ
ττ . ---------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Chọn cm2,2d = . -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Rad0181,0Rad
2,2.1,0.10.8
10.2.17
GJ
a.M17
GJ
a.M2
GJ
a.M
GJ
a.M4
GJ
a2.M6
43AC ≈==+−+=
ρρρρρ
ϕ . ----------------------------------- (0,5đ)
Baøi 3: (4 Ñieåm)
0a4.N
2
a3
.a5.qa5.PMm CB =−++=∑ qaNC 8
37
=⇒ . --------------------------------------------------------------- (0,25đ)
0a4.Y
2
a5
.a5.qa.PMm BC =+−+=∑ qa8
19YB =⇒ . ------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Bieåu ñoà löïc caét - hình 3c. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75đ)
Bieåu ñoà moâmen uoán - hình 3d. ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75đ)
Chia maët caét thaønh hai hình tam giaùc - hình 3b;
( )
12
b
12
2/b2.b22J
43
x == .----------------------------------------- (0,5đ)
[ ] [ ] cm6015,8cm10
50.15,0212qa212b
b
qa212b
2
2
b
12.qa2
3
2
3
2
3
2
4
2
max
≈=≥⇒≤==
σ
σσ . -------------------- (0,75đ)
Chọn: cm61,8b = . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75đ)
Hình 1.
a
a 2
D
C B A
P
a
X1
1 a)
a
C B A
P
a
X1
XA
YA
450 N2 b)
aaaa
3M 5M 6M
A B
C
2M2M
a a
6M4M
M
2M
Hình 2.
a)
b) Mz
Bài 4: (1 Điểm)
Trạng thái "m" (hình 4a) và biểu đồ moment uốn của trạng thái "m" (hình 4b). --------------------------------------- (0,25đ)
Trạng thái "k" (hình 4c) và biểu đồ moment uốn của trạng thái "k" (hình 4d). ----------------------------------------- (0,25đ)
EJ
Pa
3
5
a
3
2
a.Pa
2
1
a
3
2
a4.Pa
2
1
EJ
1y
3
C =
×+×= . ---------------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
(Lưu ý: Bài này SV có thể tính chuyển vị dựa vào phương trình vi phân cấp 2 của đường đàn hồi)
Ngày 10 tháng 12 năm 2013
Làm đáp án
Lê Thanh Phong
d)
c)
a)
Hình 3.
Mx
2qa2
qa2/2
185qa2/128
qa2/2
Qy
NC YB
2qa
21qa/8
11qa/8
qa
D C BA
a 4a a
P=2qa qM=qa
2 b b
b)
4a a
A EJ B C
P
4a a
A B C
1Pk =
Pa
a
Hình 4.
a)
b)
c)
d)
"m"
"k"
kM
mM
Đề thi môn: Sức Bền Vật Liệu.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Mã môn học: STMA240121_06CLC.
Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao Học kỳ: I. Năm học: 13-14.
Ngành Xây Dựng Đề số: 54. Đề thi có: 01 trang.
Ngày Thi: 13/1/2014. Thời gian: 90 Phút.
Không sử dụng tài liệu.
Bài 1: ( 2 Điểm)
Cột AB trụ bậc cho trên hình 1. Biết: 24 /10.2 cmkNE = ; [ ] 2cm/kN15=σ ; cm7d = ; m8,0a = . Xác định
phản lực tai A; vẽ biểu đồ nội lực; xác định [ ]q theo điều kiện bền và tính chuyển vị tai B.
Bài 2: (3 Điểm)
Dầm AD cho trên hình 2. Biết: [ ] 2cm/kN13=σ ; m5,0a = ; m/kN40q = . Vẽ các biểu đồ nội lực xuất
hiện trong dầm theo q, a và xác định tải kích thước b theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
Bài 3: (3 Điểm)
Dầm AD như hình 3. Biết: [ ] 2cm/kN10=σ ; m5,0a = ; cm10b = . Vẽ các biểu đồ nội lực xuất hiện trong
dầm theo P, a và xác định tải trọng cho phép [ ]P theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
Bài 4: (2 Điểm)
Thanh AC cứng tuyệt đối, các thanh chống BD và CD làm từ vật liệu có module đàn hồi E , có mặt cắt
ngang hình tròn đường kính d cho trên hình 4. Biết: 24 cm/kN10.2E = ; cm4d = m5,1a = ; 2,1nod = .
1) Khi P đặt tĩnh tại vị trí C, xác định ứng lực trong các thanh BD và CD theo P và xác định tải trọng cho
phép [ ]P để thanh CD thỏa mãn điều kiện ổn định.
2) Cho trọng lượng kN20P = rơi từ độ cao cm25h = xuống vị trí C, xác định chuyển vị thẳng đứng tại C.
--------------- Hết ---------------
Các công thức có thể tham khảo:
∑
∑
=
i
iCi
C F
F.y
y ;
12
bhJ
3
CN
x =
; 4
x d05,0J ≈Ο ; 12
bhJ
3
x =
∆ ;
36
bhJ
3
xC =
∆ ; FxuJJ
2
xu += ; F
N z
=σ ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Nz
FE
S
L∆ ;
ρτ
ρJ
M z
= ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Mz
JG
S
ρ
ϕ ; y
J
M
x
x
=σ ;
x
x
EJ
M
"y −= ; ( )2
min
2
L
EJPth µ
pi
= ;
minr
Lµλ = ;
F
J
r minmin = ; [ ]
od
th
od
n
PP = ;
[ ] [ ]nodb σϕσ =+ ;
2
2
td
đ
1
1k
ω
Ω
−
= ;
30
npiΩ = ;
t
g
∆
ω = ;
+
++=
Q
P1
H211k
t
đ
đ
∆
;
+
=
Q
P1g
vk
t
0ng
đ
∆
.
Ghi chú: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Đáp án: https://www.facebook.com/khoaxaydungvacohocungdung
Ngày . tháng . năm 2013 Ngày 11 tháng 12 năm 2013
Duyệt đề Soạn đề
Lê Thanh Phong
Hình 2.
Hình 1.
3a
2a
3d
2d
P=5qa
q
A
B
C
a 2a a
A B C D
P=2qa M=qa
2 q b 3b b
b
3b
Hình 3. Hình 4.
A
C
2P
D
300
x y
z
2P
P
b
3b
M=Pa
a 2a a
B
2-E,F
A B C
300
D
300
a a a
1-E,F
P
h
ĐÁP ÁN SBVL . Mã môn học: STMA240121_06CLC. Đề số: 54. Học kỳ: I. năm học: 13-14. (ĐA có 02 trang)
Bài 1: (2 Điểm)
Phương trình tương thích biến dạng tại A:
0
4/d9.E
a3.qa13
2
1
4/d9.E
a3.N
d.E
a2.N0l 22
A
2
A
A =−+⇒= pipipi
∆ . qa
5
13N A =⇒ . ------------------------------------------------------ (0,5đ)
Biểu đồ lực dọc (hình 1d). -------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
22
AB
max d
qa6,2
d5
qa13
pipi
σ == ; 22
BC
max d
qa4,2
d95
4qa27
pipi
σ == . ----------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
[ ] [ ]
cm
kN611,1013009
cm
kN
80.6,2
15.7
a6,2
dq
d
qa6,2
22
2max
≈=≤⇒≤=⇒ piσpiσ
pi
σ . Chọn [ ]
cm
kN1,11q = . ---------------------- (0,25đ)
72cm0,11998593cm
7..10.2
80.1,11
5
26
d.E.5
a2.qa13l 24
2
2BA ≈== pipi
∆ . -------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Bài 2: (3 Điểm)
Xét cân bằng thanh AD (hình 2a).
qa
4
15Y0a4.Ya2.a4.qa3.PMm DDA =⇒=−++=∑ . ------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
qa
4
9Y0a4.Ya2.a4.qa.PMm AAD =⇒=+−−=∑ . ---------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ lực cắt (hình 2c). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75đ)
Biểu đồ moment uốn (hình 2d). ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75đ)
1,59bb
22
35
b5b3.2
b5.b5,0b3.b5,2.2y 22
22
C ≈=+
+
= ; b4,2b
22
53b
22
35b4ymax ≈=−= . -------------------------------------------- (0,25đ)
( ) 44223223
xC 15,8258bb132
2089b5.b
2
1b
22
35
12
b.b5b3.b
22
35b
2
5
12
b3.b2J ≈=
−++
−+= . --------------------------- (0,25đ)
[ ] [ ] 3,45799cmcm13
50.4,0
33424
17967qa
33424
17967b
b
qa
33424
17967b
22
53
b2089
132
32
qa113
3
2
3
2
3
2
4
2
max
≈=≥⇒≤==
σ
σσ . -------- (0,25đ)
Chọn cm5,3b = . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Bài 3: (3 Điểm)
Xét trong mặt phẳng (yz), (hình 3a). ------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
P
3
33Y0a3.Ya2.P2a.P3Mm AAC
−
=⇒=+−+=∑ . ---------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ lực cắt (hình 3b). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ moment uốn (hình 3c). ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Xét trong mặt phẳng (xz), (hình 3d). ------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
P
3
1X0a3.Xa.Pa2.Pm AAC −=⇒=+−=∑ . ----------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ lực cắt (hình 3b). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ moment uốn (hình 3c). ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Điều kiện bền:
Hình 1.
3a
2a
3d
2d
P=5qa
q
A
B
C
NA
5qa
8qa
13qa/5
12qa/5
27qa/55
AN
zN
q,P
zN zN
a) b) c) d)
a 2a a
A B C D
P=2qa M=qa
2 q b 3b b
b
3b
9qa/4
5qa/4
3qa/4
11qa/4
15qa/4
7qa2/4
11qa2/4
113qa2/32
13qa2/4
yC
YA YD
Mx
Qy
Hình 2.
a) b)
c)
d)
NA
( ) [ ]
[ ] 63,3974kNkN
50
10.10
326
3
a
b
326
3P
b
Pa
3
326
6/b.b3
Pa
6/b3.b
Pa3 33
322max ≈+
=
+
≤⇒≤+=+= σσσ . ------- (0,5đ)
Chọn [ ] kN3,63P = . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Bài 4: (2 Điểm)
1) Xác định ứng lực trong các thanh và đường kính d .
Xét cân bằng thanh AC (hình 4b). P32N3N0a3.Pa3.
2
3Na.
2
3Nm 2121A =+⇒=+−−=∑ . (1) ---------- (0,25đ)
Quan hệ biến dạng giữa hai thanh BD và CD. 122121 N3NEF
a2.N
EF
a2.N3ll3 =⇒=⇒= ∆∆ . (2) ---------- (0,25đ)
Thay (2) vào (1): ( ) P0,3464P
5
3NP32N91 11 ≈=⇒=+⇒ . -------------------------------------------------------- (0,25đ)
Thay 1N vào (2): P1,0392P5
33N2 ≈=⇒ . ------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
[ ] ( ) ( ) ( ) kN23,3946kN2,1.150.2.1
4.05,0.10.2.
na2.1
d05,0.E
nL
EJ
n
P
P 2
442
od
2
42
od
2
2
min
2
od
2,th
2,od ≈====
pipi
µ
pi
. -------------------------------------- (0,25đ)
Điều kiện ổn định:
[ ] ( ) ( ) kN22,5115kN2,1.150.2.1
4.05,0.10.2.
33
5P
na2.1
d05,0.EP
5
33PN 2
442
od
2
42
2,od2 ≈≤⇒≤⇒≤
pipi
.
Chọn [ ] kN51,22P = . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
2) Xác định chuyển vị thẳng đứng tại C.
cm029,0cm
4..10.2
150.20
5
48
dE
Pa
5
48
4/dE
Pa
5
33
3
4
EF
a2.N
3
2
30cos
l
2422
2
0
CD
t ≈===== pipipi
∆∆ .
42,53
029,0
25.211h211k
t
đ
=++=++=
∆
. ------------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
cm1,23337cm029,0.53,42.k tđ
đ
yC === ∆∆ . ---------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Ngày 10 tháng 12 năm 2013
Làm đáp án
Lê Thanh Phong
A D
2P M=Pa
a 2a a y
zP3
CB
P
2-E,F
A B C
h
300
D
300
a a a
P
N2 N1
( ) 3/P33 −
( ) 3/P33 +
P3
YA YC
( ) 3/Pa33 −
( ) 3/Pa36 −
Pa3
Hình 3.
Mx
Qy
a)
b)
c)
A D
P
a 2a a
x
z
CB
P
P/3
2P/3
P
Pa/3
Pa
My
Qx
d)
e)
f)
XA XC
1-E,F
B CA YA
XA
Hình 4.
a)
b)
Đề thi môn: Sức Bền Vật Liệu.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Mã môn học: 1121080_03CLC.
Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao Học kỳ: I. Năm học: 13-14.
Ngành Xây Dựng Đề số: 55. Đề thi có: 01 trang.
Ngày Thi: 25/12/2013. Thời gian: 90 Phút.
Không sử dụng tài liệu.
Bài 1: ( 3 Điểm)
Thanh AC cứng tuyệt đối, liên kết và chịu lực như trên hình 1. Các thanh chống BQ và BK làm cùng loại vật
liệu có module đàn hồi E, diện tích mặt cắt ngang F . Biết: [ ] 2cm/kN14=σ ; m/kN26q = ; m5,0a = . Yêu
cầu: Xác định ứng lực trong các thanh BQ, BK theo F,E,a,q và xác định diện tích mặt cắt ngang F theo
điều kiện bền.
Bài 2: (2 Điểm)
Trục AD tròn, đoạn BC khoét rỗng như hình 2. Biết: [ ] 2cm/kN7=τ ; cm4d = ; cm20a = . Yêu cầu: Vẽ
biểu đồ nội lực xuất hiện trong trục và xác định [ ]M theo điều kiện bền.
Bài 3: (3 Điểm)
Dầm AD kích thước, liên kết và chịu lực như hình 3. Biết: [ ] 2cm/kN15=σ ; m4,0a = ; cm5b = . Yêu cầu:
1) Xác định phản lực tại các gối và vẽ các biểu đồ nội lực xuất hiện trong dầm theo a,q .
2) Xác định tải trọng cho phép [ ]q theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
Bài 4: (2 Điểm)
Dầm AC có độ cứng chống uốn constEJ = . Chịu tải trọng và kích thước như hình 4. Yêu cầu:
Xác định phản lực tại gối C và vẽ biểu đồ moment uốn theo a,P .
--------------- Hết ---------------
Các công thức có thể tham khảo:
∑
∑
=
i
iCi
C F
F.y
y ;
12
bhJ
3
CN
x =
; 4
x d05,0J ≈Ο ; 12
bhJ
3
x =
∆ ;
36
bhJ
3
xC =
∆ ; FxuJJ
2
xu += ; F
N z
=σ ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Nz
FE
S
L∆ ;
ρτ
ρJ
M z
= ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Mz
JG
S
ρ
ϕ ; y
J
M
x
x
=σ ; ∑
=
=
n
1i
i
ii
miki
km lFE
NN∆ (Hệ kéo-nén với const
FE
NN
ii
miki
= trên chiều dài il );
( ) ( )
∑∑∫
==
×
==
n
1i ii
miki
n
1i li ii
miki
km JE
MMdz
JE
MM∆ (Hệ dầm chịu uốn).
Ghi chú: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Đáp án: https://www.facebook.com/khoaxaydungvacohocungdung
Ngày . tháng . năm 2013 Ngày 10 tháng 12 năm 2013
Duyệt đề Soạn đề
Lê Thanh Phong
Hình 1.
Hình 2.
4a a
3a
A
B C
Q
K
450 600
q
a 2a a
2M 3M
A B C D
2d d
2a 3a a
A B C D
M=qa2 q
P=2qa
5b
3b
4b
10b
Hình 3.
3a 2a
A B C
P
EJ
Hình 3.
ĐÁP ÁN SBVL . Mã môn học: 1121080_03CLC. Đề số: 55. Đợt thi: Học kỳ I, năm học 13-14. (ĐA có 02 trang)
Bài 1: (3 Điểm)
a32L;a23L 21 == . Hệ siêu tĩnh bậc một. Xét hệ cơ bản như hình 1a. Phương trình chính tắc:
11P11P1111 /X0X. δ∆∆δ −=⇒=+ . ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,25đ)
Xét thanh AC (hình 1b). --------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
111212A XN;X3
2qa
34
25N0a4
2
2X
2
a5
.a5.qa4.
2
3Nm =−−=⇒=++=∑ . ----------------------------------- (0,5đ)
( )( )
EF
a6,552
EF
a
3
463
EF
a32
3
2
3
2
EF
a231111 ≈
+
=
−
−+=δ . -------------------------------------------------- (0,25đ)
EF
qa10,2062
EF
qa
6
25
EF
a32
.qa
34
25
3
2 22
P1 ≈=
−
−=∆ . --------------------------------------------------------------- (0,25đ)
qa1,5577qa
2436
25qa
463
3
6
25XN 11 −≈
+
−=
+
−==⇒ . ----------------------------------------------------------- (0,5đ)
qa2,3366qa
224336
225qa
2436
25
3
2qa
34
25N 2 −≈
+
−=
+
−−−= . -------------------------------------------- (0,5đ)
[ ] [ ]
22
max
cm2,1697cm
14
50.26,0
224336
225qa
224336
225F
F
qa
224336
225
≈
+
=
+
≥⇒≤
+
=
σ
σσ . ------------- (0,25đ)
Chọn 2cm2,2F = . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Bài 2: (2 Điểm)
Loại bỏ liên kết tại D, phương trình tương thích biến dạng tai D.
( ) ( )[ ] ( )[ ] ( ) 0d2.1,0.G a.Mdd2.1,0.G a2.M3dd2.1,0.G a2.Md2.1,0.G a2.M0 44444D4DM2M3DMD D =−−−−+⇒=+ +ϕϕ . ---------------------- (0,25đ)
1,79MM
62
111M D ≈=⇒ . -------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Biểu đồ moment xoắn – hình 2d. ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,5đ)
334
BC
max d
M0.8065
d
M
31
25d.
d5,1
M
62
75
≈==τ ; 334
CD
max d
M1,119
d
M
496
555d.
d6,1
M
62
111
≈==τ . ---------------------------------- (0,5đ)
[ ] [ ] .cm400.3747kNcm.kN7.4
555
496d
555
496M
d
M
496
555 33
3max
≈=≤⇒≤=⇒ τττ . Chọn [ ] cm.kN400M = . ---------- (0,25đ)
Bài 3: (3 Điểm)
1) Xác định phản lực và vẽ biểu đồ nội lực.
qa
4
13Y0a6.Ya
2
7
.a3.qa5.PMm DDA =⇒=−++−=∑ . ---------------------------------------------------------------- (0,25đ)
qa
4
7Y0a6.Ya
2
5
.a3.qa.PMm AAD =⇒=+−−−=∑ . -------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ lực cắt (hình 3b). ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,75đ)
Hình 1.
a)
b)
Hình 2.
a)
b)
c)
d)
X1
4a a
3a
A
B C
Q K
450 600
q
X1
N2
A
B C
q
XA
YA
4a a
a 2a a
2M 3M
A B C D
2d d
MD
3M M
111M/62
75M/62
49M/62
MD
( )DMzM
( )MzM
( )zM
Biểu đồ moment uốn (hình 3c). ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75đ)
2) Xác định tải trọng cho phép.
b63,0b
19
12
b12b50
b12.b2y 22
2
C −=−=
−
−
= ; b63,5b
19
107b
19
12b5ymax ==+= . ------------------------------------------------ (0,25đ)
( ) ( ) 4223223
xC b5,337b12.19
b50
12
b4b3b50.
19
b12
12
b10.b5J ≈
−−
+= . --------------------------------------------------- (0,25đ)
[ ] [ ]
cm
kN17,4263
cm
kN
40
15.5
63,5.129
5,337.32
a
b
63,5.129
5,337.32q
b5,337
b63,5
32
qa129
2
3
2
3
4
2
max
≈=≤⇒≤= σσσ . -------------------------- (0,25đ)
Chọn [ ] cm/kN17,4q = . --------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Bài 4: (2 Điểm)
Hệ siêu tĩnh bậc 1, hệ cơ bản như hình 4a. Các biểu đồ moment uốn do tải trọng (hình 4b) và do 1X 1 = (hình 4c) và do
1X 2 = (hình 4d) gây ra trong hệ cơ bản. ------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Hệ phương trình chính tắc:
11
P1
1P1111 X0X δ
∆∆δ −=⇒=+ . --------------------------------------------------------------- (0,25đ)
EJ
a
3
125
a5
3
2
a5.a5
2
1
EJ
1 3
11 =×=δ . -------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
EJ
Pa18a2
3
1
a5
3
2
a3.Pa3
2
1
EJ
1 3
P1 −=
+×−=∆ . --------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
0,432PP
125
54X 1 ==⇒ . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Pa
25
21P
125
54
.a5Pa3M A −=+−= ; Pa125
108P
125
54
a2M B == . ----------------------------------------------------------- (0,25đ)
Biểu đồ moment (hình 4d). ----------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Ngày 10 tháng 12 năm 2013
Làm đáp án
Lê Thanh Phong
Hình 3.
a)
Hình 4.
1M
0
PM
a)
b)
c)
b)
c)
d) PM
2a 3a a
A B C D
M=qa2 q
P=2qa
YA YD
7qa/4
5qa/4
13qa/4
qa2
5qa2/2
129qa2/32
13qa2/4
5b
3b
4b
10b
yC
y
xC
x
Mx
Qy
3a 2a
A B C
P
EJ
3Pa
2a
5a
21qa2/5
108qa2/125
X1
Đề thi môn: Sức Bền Vật Liệu.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Học kỳ I, năm học 13-14.
Khoa Xây Dựng và Cơ Học Ứng Dụng Mã môn học: 1121090.
Bộ môn Cơ Học Đề số: 56. Đề thi có 01 trang.
Thời gian: 90 Phút
Không sử dụng tài liệu.
Bài 1: ( 3 Điểm)
Thanh AC cứng tuyệt đối, các thanh BQ và BK có module đàn hồi E, diện tích mặt cắt ngang F và ứng suất
cho phép [ ]σ (hình 1). Biết: [ ] 2cm/kN12=σ ; 2cm5F = ; m4,0a = . Yêu cầu: Xác định ứng lực trong các
thanh BQ, BK và tải trọng cho phép [ ]P theo điều kiện bền.
Bài 2: (2 Điểm)
Trục AB tròn có đường kính tiết diện d, module đàn hồi trượt 23 cm/kN10.8G = . Trục được đỡ trên hai ổ
đỡ tại C và D và chịu tác dụng bởi các moment xoắn tập trung như hình 2. Biết: [ ] 2cm/kN7=τ ;
cm.kN6,1M = ; cm40a = . Yêu cầu: Vẽ biểu đồ nội lực xuất hiện trong trục, xác định d theo điều kiện bền
và tính góc xoắn tương đối giữa hai mặt cắt qua A và B: ABϕ với d vừa tìm được.
Baøi 3: (4 Ñieåm)
Dầm AD như hình 3. Biết: [ ] 2cm/kN13=σ ; m6,0a = ; cm8b = . Vẽ các biểu đồ nội lực xuất hiện trong
dầm theo a,q và xác định tải trọng cho phép [ ]q theo điều kiện bền (Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
Bài 4: (1 Điểm)
Dầm AC có độ cứng chống uốn constEJ = . Chịu tải trọng và kích thước như hình 4. Yêu cầu:
Tính chuyển vị đứng tại B ( Cy ) theo J,E,a,P .
--------------- Hết ---------------
Các công thức có thể tham khảo:
∑
∑
=
i
iCi
C F
F.y
y ;
12
bhJ
3
CN
x =
; 4
x d05,0J ≈Ο ; 12
bhJ
3
x =
∆ ;
36
bhJ
3
xC =
∆ ; FxuJJ
2
xu += ; F
N z
=σ ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Nz
FE
S
L∆ ;
ρτ
ρJ
M z
= ; ∑
=
=
n
1i ii
i,Mz
JG
S
ρ
ϕ ; y
J
M
x
x
=σ ; ∑
=
=
n
1i
i
ii
miki
km lFE
NN∆ (Hệ kéo-nén với const
FE
NN
ii
miki
= trên chiều dài il );
( ) ( )
∑∑∫
==
×
==
n
1i ii
miki
n
1i li ii
miki
km JE
MMdz
JE
MM∆ (Hệ dầm chịu uốn).
Ghi chú: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Đáp án: https://www.facebook.com/khoaxaydungvacohocungdung
Ngày . tháng . năm 2013 Ngày 10 tháng 12 năm 2013
Duyệt đề Soạn đề
Lê Thanh Phong
Hình 3.
Hình 4.
a 4a a
M=qa2 q
P=qa
A B C D
2b b 2b
3b
b
a 2a
A B C
P
EJ
Hình 1. Hình 2.
a a a
A B C
Q K
300 300
P
a a a
A B
C D
2M 3M 6M 5M
ĐÁP ÁN SBVL . Mã môn học: 1121090. Đề số: 56. Đợt thi: Học kỳ I, năm học 13-14. (ĐA có 02 trang)
Bài 1: (3 Điểm)
Hai thanh BQ và BK có kích thước, tải trọng và vật liệu đối xứng nên có nội lực như nhau. 21 NN = . -------------- (0,5đ)
Xét cân bằng thanh AC (hình 1):
P
2
3NN0a2.
2
3
.N2a3.Pm 211A ==⇒=−=∑ . --------------------------------------------------------------------------- (1đ)
[ ] [ ] kN282,69kN12.5.
3
2F
3
2P
F
P
2
3
max
≈=≤⇒≤= σσσ . ------------------------------------------------------------- (1đ)
Chọn [ ] kN2,69P = . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Bài 2: (2 Điểm)
Biểu đồ moment xoắn – hình 2b. ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,5đ)
[ ] [ ] cm8788,1cm7.2,0
6,1.5
2,0
M5d
d2,0
M5
333max ≈=≥⇒≤= τ
ττ . ---------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Chọn cm9,1d = . -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Rad0368,0Rad
9,1.1,0.10.8
40.6,1.6
GJ
a.M6
GJ
a.M5
GJ
a.M
GJ
a.M2
43AB −≈−=−=−+−=
ρρρρ
ϕ . ----------------------------------------- (0,5đ)
Baøi 3: (4 Ñieåm)
0a5.Ya3.a4.qa6.PMm CA =−++−=∑ qa5
17YC =⇒ . ---------------------------------------------------------------- (0,25đ)
0a5.Ya2.a4.qa.PMm AC =+−+−=∑ qa5
8YA =⇒ . ------------------------------------------------------------------- (0,25đ)
Bieåu ñoà löïc caét - hình 3c. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75đ)
Bieåu ñoà moâmen uoán - hình 3d. ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,75đ)
Chia maët caét thaønh hai hình chữ nhật - hình 3b; b75,2b
4
11
b3b5
b3.b5,1b5.b5,3y 22
22
C ==
+
+
= ; Cmax yy = . ------------ (0,5đ)
( ) ( ) ( ) 4422
3
22
3
xC b1667,10b6
61b3.b5,1b75,2
12
b3.bb5.b75,2b5,3
12
b.b5J ≈=−++−+= . --------------------------------- (0,5đ)
[ ] [ ]
cm
kN6357,3
cm
kN
60
13.8
11.6.47
4.61.25
a
b
11.6.47
4.61.25q
b
qa
4.61.25
11.6.47
4
b11
b61
6
25
qa47
2
3
2
3
3
2
4
2
max
≈=≤⇒≤== σσσ . --------------- (0,5đ)
Chọn: [ ] cm/kN6,3q = . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (0,5đ)
Bài 4: (1 Điểm)
Trạng thái "m" (hình 4a) và biểu đồ moment uốn của trạng thái "m" (hình 4b). --------------------------------------- (0,25đ)
d)
c)
a)
Hình 3.
Hình 4.
a)
b)
c)
d)
a 4a a
M=qa2 q
P=qa
A B C D
8qa/5
12qa/5
qa
qa2
3qa2/5
47qa2/25
qa2
2b b 2b
3b
b
yC C a 2a
A B C
P
EJ
2Pa/3
Mx
Qy
mM
YA YC
"m"
a 2a
A B C
1Pk =
EJ
2a/3
kM
"k"
b)
Hình 1. Hình 2.
a)
b) Mz 2a a
A B C
300 300
P
XA
YA N1 N2
a a a
A B
C D
2M 3M 6M 5M
5M
M
2M
Trạng thái "k" (hình 4c) và biểu đồ moment uốn của trạng thái "k" (hình 4d). ----------------------------------------- (0,25đ)
EJ
Pa
9
4
3
a2
3
2
a2.
3
Pa2
2
1
3
a2
3
2
a.
3
Pa2
2
1
EJ
1y
3
C =
×+×= . -------------------------------------------------------------------- (0,5đ)
Ngày 10tháng 12 năm 2013
Làm đáp án
Lê Thanh Phong
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- de_thi_sbvl_8324.pdf