Đề thi kết thúc học phần học kì 2 môn Sức bền vật liệu năm 2019-2020 có đáp án - Trường CĐ Kỹ thuật Cao Thắng (Hệ Cao đẳng các ngành) sau đây sẽ giúp bạn đọc nắm bắt được cấu trúc đề thi, từ đó có kế hoạch ôn tập và củng cố kiến thức một cách bài bản hơn, chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Trang 1TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG ĐỀ THI HKII NĂM 2019-2020
ĐỀ THI SỐ: 01 Thời gian: 90 phút
(Sinh viên không được phép sử dụng tài liệu)
Câu 1 (3 điểm)
Cho trục thép chịu kéo nén đúng tâm như hình vẽ (Hình 9.19) Biết P1 =17KN,
P2 = 25KN, P3 =41KN, có mặt cắt ngang là hình tròn đặc có đường kính d Bỏ qua trọng
lượng riêng của trục
a Vẽ biểu đồ nội lực cho trục AD (1 điểm)
b Tính đường kính d để trục đảm bảo điều kiện bền, biết [σ]=12KN/cm2 (1 điểm)
c Tính độ biến dạng dọc tuyệt đối cho trục thép biết E= 2.104KN/cm2 (1 điểm)
Câu 2 (2 điểm)
Cho trục thép chịu tác dụng của các
mômen xoắn m1=43KNm, m2=35KNm,
m3=14KNm như hình 2 Biết trục thép có
tiết diện mặt cắt ngang trên từng đoạn là
hình tròn đặc có đường kính lần lượt là
d1 = 7cm, d2 = 12cm
a Vẽ biểu đồ nội lực cho trục AD (1 điểm)
b Kiểm tra bền cho trục thép biết [𝜏]= 12KN/cm2 (1 điểm)
Câu 3 (5 điểm)
Cho dầm AD chịu uốn
ngang phẳng có tiết diện mặt
cắt ngang như hình 3 Biết
𝑞 = 5𝐾𝑁/𝑚, P = 20KN,
𝑚 = 10𝐾𝑁𝑚 Bỏ qua trọng lượng riêng của dầm
a Xác định phản lực liên kết tại A và C (1 điểm)
b Vẽ biểu đồ nội lực cho dầm AD (3 điểm)
c Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt Kiểm tra bền cho dầm, biết dầm được làm bằng thép có [σ]= 15 KN
cm2
⁄ (1 điểm)
Ngày 25 tháng 6 năm 2020
Khoa Cơ Khí Động Lực Giáo viên ra đề
Bộ môn KTCS
Hình 2
Hình 3
Trang 2ĐÁP ÁN ĐỀ THI SỐ
Câu 1 (3 điểm)
a Vẽ biểu đồ nội lực lực dọc 𝑵𝒛 bằng phương pháp vẽ nhanh
Vẽ từ dưới lên trên
b Tính đường kính d để trục đảm bảo điều kiện bền
d ≥ √4.|𝑁𝑧𝐶𝐷|
𝜋.[𝜎]
𝑑 ≥ √4.|33|
3,14.12 𝑑 ≥ 1,87 cm Vậy chọn d= 2cm để trục đảm bảo điều kiện bền
c Tính độ biến dạng dọc tuyệt đối cho trục thép, biết
E= 2.104KN/cm2
∆𝐿𝐴𝐷= ∆𝐿𝐴𝐵 + ∆𝐿𝐵𝐶 + ∆𝐿𝐶𝐷
∆𝐿𝐴𝐵 = 𝑁𝑧𝐴𝐵 𝐴𝐵
𝐸.𝐹 =17.1,2.102
2.10 4 𝜋.22
4
= 0,0325 cm
∆𝐿𝐵𝐶 = 𝑁𝑧𝐵𝐶 𝐵𝐶
𝐸.𝐹1 =−8.0,8.102
2.104.𝜋.224 = −0,0102 cm
∆𝐿𝐶𝐷 = 𝑁𝑧𝐶𝐷 𝐶𝐷
𝐸.𝐹2 =33.0,5.102
2.10 4 𝜋.22
4
= 0,0263 cm
Vậy ∆𝐿𝐴𝐷= 0,0325 − 0,0102 + 0,0263 =
0,0486cm
Câu 2
a Vẽ biểu đồ mômen xoắn Mz
Vẽ từ trái qua phải
b Kiểm tra bền cho trục thép
𝜏𝐴𝐵 = |𝑀𝑧
𝐴𝐵 |
𝑊𝑜1 = |−43.102|
0,2.7 3 = 62,7KN/𝑐𝑚2
𝜏𝐵𝐶 = |𝑀𝑧𝐵𝐶|
𝑊𝑜2 = |−8.102|
0,2.12 3 = 2,3KN/𝑐𝑚2
Vậy 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 𝜏𝐴𝐵 > [𝜏] trục không đảm bảo điều kiện bền
Trang 3Câu 3
a Xác định phản lực liên kết tại A và C
∑ 𝐹𝑋 = 𝑋𝐴 = 0 𝑋𝐴 = 0 KN
∑ 𝑚̅̅̅̅ (𝐹⃗) = – 𝑄 2 – 𝑃 8 – m + 𝑁𝐴 𝐶 6 = 0
NC = 20.2 +20.8+ 10
6 = 35KN
∑ 𝑚̅̅̅̅ (𝐹⃗) = – 𝑌𝐶 𝐴 6 – 𝑃 2 – m + 𝑄 4 = 0
𝑌𝐴 = 20.4−10 – 20.2
6 = 5KN
b Vẽ biểu đồ nội lực cho dầm
Vẽ biểu đồ lực cắt Qy và mômen Mx
Vẽ từ trái sang phải
c Kiểm tra bền cho dầm
𝜎𝑚𝑎𝑥 = |𝑀𝑥
𝑚𝑎𝑥
𝑊𝑥 | = |−40.100
181 | = 22,09KN/cm2 Vậy 𝜎𝑚𝑎𝑥 > [𝜎] nên dầm không bền
Trang 4TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG ĐỀ THI HKII NĂM 2019-2020
ĐỀ THI SỐ: 02 Thời gian: 90 phút
(Sinh viên không được phép sử dụng tài liệu)
Câu 1 (2 điểm)
Cho trục thép chịu kéo nén đúng tâm như hình 1 Biết P1 =23KN, P2 = 48KN,
P3 =95KN, có mặt cắt ngang là hình tròn đặc có đường kính d1 = 5cm, d2 = 10cm
Bỏ qua trọng lượng riêng của trục
a Vẽ biểu đồ nội lực cho trục AD (1 điểm)
b Kiểm tra bền cho trục, biết [σ]= 13 KN/cm2 (1 điểm)
Câu 2 (3 điểm)
Cho trục chịu xoắn thuần túy như hình 2 Mặt cắt ngang của trục có hình tròn
đặc có đường kính ngoài D Biết 𝑚1=12KNm, 𝑚2=
25KNm, 𝑚3=13KNm, 𝑚4= 50KNm, [𝜏] =
9KN/cm2
a Vẽ biểu đồ nội lực cho trục AD (1 điểm)
b Tính đường kính D của mặt cắt ngang theo
điều kiện bền (1 điểm)
c Tính góc xoắn tuyệt đối giữa hai đầu trục biết G= 8.10 3 KN/cm 2 (1 điểm)
Câu 3 (5 điểm)
Cho dầm AD chịu uốn
ngang phẳng có tiết diện mặt
cắt ngang như hình 3 Biết
𝑞 = 10𝐾𝑁/𝑚, P = 15KN,
𝑚 = 10𝐾𝑁𝑚 Bỏ qua trọng lượng riêng của dầm
a Xác định phản lực liên kết tại A và C (1 điểm)
b Vẽ biểu đồ nội lực cho dầm AD (3 điểm)
c Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt Kiểm tra bền cho dầm, biết dầm được làm bằng thép có [σ]= 15 KN
cm2
⁄ (1 điểm)
Khoa Cơ Khí Động Lực Giáo viên ra đề
Bộ môn KTCS
Nguyễn Thị Thanh Thủy
Hình 2
Hình 1
Trang 5ĐÁP ÁN ĐỀ THI SỐ
Câu 1
a Vẽ biểu đồ nội lực lực dọc 𝑵𝒛
Vẽ biểu đồ nội lực lực dọc bằng phương pháp vẽ nhanh
Vẽ từ trên xuống dưới
b Kiểm tra bền của trục
𝜎𝐶𝐷 = 𝑁𝑧𝐶𝐷
𝐹2 = −70
𝜋.𝑑2/4 = −70 4
3,14 10 2 = 0,89 KN/𝑐𝑚2
𝜎𝐵𝐶 = 𝑁𝑧𝐵𝐶
𝐹1 = 25
𝜋.𝑑1/4 = = 25 4
3,14 5 2 = 1,27 KN/𝑐𝑚2 𝜎𝑚𝑎𝑥 = |𝜎𝐵𝐶| < [𝜎]
Vậy trục đảm bảo điều kiện bền
Câu 2
a Vẽ biểu đồ nội lực mômen xoắn M z
Vẽ BĐNL bằng pp vẽ nhanh
Vẽ từ trái sang phải
b Tính đường kính D của mặt cắt ngang
theo điều kiện bền
Từ công thức của điều kiện bền, ta có:
D ≥ √|𝑀𝑧𝑚𝑎𝑥|
0,2.[𝜏]
3
D ≥ √|𝑀𝑧𝐶𝐷|
0,2.[𝜏]
3
D ≥ √|−50.102|
0,2.9
3
D ≥ 14,1cm Vậy chọn D = 14,2cm để trục đảm bảo điều kiện bền
c Tính góc xoắn tuyệt đối giữa hai đầu trục
𝜑𝐴𝐷 = ∑ 𝑆𝑀𝑧𝑖 = 10
2 50 (−12 − 37 − 50) 8.103 0,1 14,24 3
𝑖=1
= −0,0152 𝑟𝑎𝑑
Câu 3
a Xác định phản lực liên kết tại A và C (1 điểm)
Trang 6𝜎𝑚𝑎𝑥 = |𝑀𝑥
𝑚𝑎𝑥
𝑊 𝑥 | = |−15.100
174 | = 8,62KN/cm2 Vậy 𝜎𝑚𝑎𝑥 < [𝜎] nên dầm thỏa bền