Đề cương chi tiết bài tập lớn sức bền vật liệu F1 (3 tín chỉ) năm học 2015-2016 | Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

BÀI TẬP SỨC BỀN VẬT LIỆU F1 (3 TÍN CHỈ) Yêu cầu:
1. Các bạn sinh viên làm ra giấy A4, đóng bìa và nộp lại cho Giáo viên.
2. Thời hạn nộp: Trước ngày 9/11/2016.
3. Danh sách giao bài tập lớn xem trong file đính kèm. Bài 1:
Cho thanh chịu lực như hình vẽ biết: E = 2.104 kN/cm .
2 Thanh mặt cắt ngang có diện tích mặt cắt ngang F.
1. Vẽ biểu đồ nội lực.
2. Kiểm tra bền của thanh biết [ ] 2 n = 16 kN/cm ; [ ]k = 8 kN/cm2
3. Tính biến dạng đoạn thanh có tải trọng phân bố đều.
4. Tính chuyển vị của mặt cắt đầu tự do, mặt cắt B, mặt cắt C.
5. Tính nội lực, ứng suất và chuyển vị mặt cắt ngang giữa đoạn BC. Số liệu:
1. P = 4 kN, q = 6 kN/m, F = 6cm2.
2. P = 200 daN, q = 800 daN/m, F = 8cm2.
3. P = 6 kN, q = 12 kN/m, F = 4 cm2.
4. P = 120 daN, q = 200 daN/m, F = 12cm2. Bài 2:
Cho thanh chịu lực như hình vẽ biết:
Thanh mặt cắt ngang có diện tích F và 2F. 2F
1. Tính và vẽ biểu đồ nội lực F
2. Kiểm tra bền của thanh biết [ ] = 400 n q 2P P MN/m2; [ ] = 350 MN/m2 k
3. Tính chuyển vị của mặt cắt đầu tự do 2m 1m biết E = 2.10 kN/cm 4 2. Số liệu:
1. P = 40 daN, q = 100 daN/m, F = 4cm2.
2. P = 4 kN, q = 6 kN/m, F = 6cm2.
3. P = 6 kN, q = 12 kN/m, F = 4 cm2.
4. P = 200 daN, q = 800 daN/m, F = 8cm2. Bài 3 :
Cho hệ thanh AB, AC, AD chịu lực như hình vẽ. B C
Thanh AB có đường kính d. Thanh AC và AD có đường 30° m .6 60° 0
kính 2d. Cho E = 2.106 daN/cm . 2 A [ ] 2 n = 2000 daN/cm ; [ ]k = 1600 daN/cm2 m D 1
1. Xác định lực căng và ứng suất dây vắt qua ròng rọc.
2. Tính nội lực trong các thanh AB,AC,AD
3. Tính giá trị d để hệ thanh đảm bảo điều kiện bền. T
4. Tính chuyển vị thẳng đứng của ròng rọc D. P Số liệu: 1. P = 6 kN. 2. P = 240 daN. 3. P = 200 daN. 4. P = 6 kN. Bài 4:
Cho một phân tố như hình vẽ (đơn vị ứng suất là 6 kN/cm2). Biết: n α = 60°, E = 2.10 daN/cm 6 , 2 = 0,25 8
1. Tính ứng suất trên mặt cắt nghiêng mn. m 2
2. Tìm phương chính và tính ứng suất chính.
3. Tính biến dạng theo phương mặt nghiêng. Bài 5:
Cho phân tố như hình vẽ (đơn vị ứng suất là daN/cm2). 600 1. Tính x, y, xy 400
2. Tính ứng suất chính và xác định phương chính. 3. Tính biến dạng chính.
4. Xác định phương ứng suất tiếp cực trị và tính giá
trị ứng suất tiếp cực tri. Biết E = 2.10 daN/cm 6 , 2
= 0,25. đơn vị là daN/cm2 Bài 6:
Cho phân tố chịu lực như hình vẽ. 400 Biết E = 2.10 6 daN/cm ,
2 = 0,25, α = 45°. Tìm giá trị của
ứng suất tiếp biết biến dạng theo phương pháp tuyến của 400 mặt nghiêng -4 u = 2.10 u (Đơn vị là daN/cm2) Bài 7: 60
1. Tính mô men tĩnh của hình phẳng đối với 20
trục đi qua mép dưới cùng của hình phẳng.
2. Xác định trọng tâm của hình phẳng.
3. Tính mô men quán tính đối với trục đi qua 80
mép bên phải của hình phẳng. 20
4. Xác định hệ trục quán tính chính trung tâm
và tính momen quán tính chính trung tâm. 30 140 Bài 8:
Cho hình phẳng được ghép bởi thép chữ I số 24 và thép chữ C số 20.
1. Xác định trọng tâm của hình phẳng
2. Tính mô men quán 琀 nh chính trung tâm. Số liệu: 1. I24 và C20. 2. I20 và C22. 3. I18 và C20a. 4. I30 và C27. Bài 9:
1. Xác định trục trung tâm thẳng đứng và trục
trung tâm nằm ngang của hình phẳng. 15
2. Tính men quán tính của hình phẳng đối với 15
trục đi qua mép trên cùng của hình phẳng. 30
3. Tính momen quán tính của hình phẳng đối với
trục trung tâm thẳng đứng, nằm ngang. 30 30 60 (Đơn vị đo là cm) Bài 10: M2 M1 m d D 150 cm 100 cm
Cho một thanh tròn rỗng chịu lực như hình vẽ. Cho G = 1.10 daN/cm 5
. đường kính ngoài D , đường kính trong d. 2
1. Vẽ biểu đồ nội lực.
2. Tính ứng suất tiếp lớn nhất trên mặt cắt cách đầu ngàm một đoạn là 1m.
3. Kiểm tra bền trục tròn biết [ ] = 8000 daN/cm . 2
4. Tính góc xoắn của mặt cắt chính giữa B và C.
5. Kiểm tra độ cứng của trục biết [ ] = 0.1°/m Số liệu:
1. M1 = 1600 daN.cm, M = 3000 daN.cm, m = 2100 daN.cm/m; D = 12cm, d = 6 cm. 2
2. M1 = 4000 N.m, M2 = 600 N.m, m = 8000 N.m/m; D = 14cm, d = 8 cm.
3. M1 = 12 kN.m, M2 = 8 kN.m, m = 16 kN.m/m; D = 8cm, d = 2 cm.
4. M1 = 4000 N.m, M2 = 600 N.m, m = 8000 N.m/m; D = 16cm, d = 6 cm. Bài 11: M3 M2 M1 A m B C D D 50 cm 80 cm 100 cm
Cho một thanh tròn rỗng chịu lực như hình vẽ. Cho G = 8.10 kN/m 7 . 2
1. Vẽ biểu đồ nội lực.
2. Xác định đường kính D lớn nhất để trục thỏa mãn điều kiện bền biết [ ] = 160 MN/m . 2
3. Tính góc xoắn tương đối giữa mặt cắt B và mặt cắt C.
4. Tính góc xoắn của mặt cắt đầu tự do.
5. Kiểm tra độ cứng của trục biết [ ] = 0.1°/m Số liệu:
1. M1 = 1600 N.m, M2 = 3000 N.m, M = 4000 N.m, m = 2500 N.m/m. 3
2. M1 = 4000 N.m, M2 = 600 N.m, M = 4000 N.m, m = 8000 N.m/m. 3
3. M1 = 12 kN.m, M2 = 8 kN.m, m = 16 kN.m/m, M = 20 kN.m. 3
4. M1 = 8 kN.m, M2 = 12 kN.m, m = 12 kN.m/m, M = 16 kN.m. 3 Bài 12: P M q K h 2 cm b a a
Cho dầm giản đơn chịu uốn như hình vẽ. Cho E = 2,1.10 daN/cm 6 2
Mặt cắt hình chữ nhật có kích thước bxh = 6x12 (cm ). Bỏ qua trọng lượng bản thân của dầm. 2
1. Tính và vẽ biểu đồ nội lực của dầm.
2. Tính ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại điểm K trên mặt cắt cách gối cố định một đoạn là 0,4m.
3. Kiểm tra bền dầm theo ứng suất pháp cho phép biết [ ]n = 20 kN/cm ; [ 2 ]k = 16 kN/cm2. Số liệu:
1. P = 10 kN, M = 24 kN.m, q = 160 kN/m, a = 1m.
2. P = 120daN, M = 400 daN.m, q = 200 daN/m, a = 1,2m.
3. P = 2 kN, M = 8 kN.m, q = 10 kN/m, a = 200cm.
4. P = 6 kN, M = 10 kN.m, q = 8 kN/m, a = 160cm. Bài 13: P2 P1 M 5m 4m 3m
Cho dầm chịu lực như hình vẽ. Mặt cắt ngang của dầm là thép chữ I có số hiệu 18.
Bỏ qua trọng lượng bản thân của dầm.
1. Vẽ biểu đồ nội lực.
2. Tính ứng suất pháp, ứng suất tiếp tại điểm nằm phía trên trục trung hòa một đoạn 2 cm,
tại mặt cắt cách đầu gối cố định một đoạn 1,5m.
3. Kiểm tra bền dầm theo ứng suất pháp biết [ ] = 200 MN/m2.
4. Tính độ võng taị mặt cắt đầu tự do. Số liệu:
1. P1 = 100 daN, P2 = 140 daN, M = 2000 daN.cm, q = 15 daN.cm/cm.
2. P1 = 2 kN, P2 = 0 daN, M = 20 kN.m, q = 12 kN.m/m.
3. P1 = 12 kN, P2 = 12 kN, M = 10 kN.m, q = 10 kN.m/m.
4. P1 = 400 daN, P2 = 240 daN, M = 2800 daN.cm, q = 1000 daN.cm/cm. Bài 14: P M q A B C D a a a
Cho dầm công xon chịu lực như hình vẽ.
Bỏ qua trọng lượng bản thân của dầm.
1. Tính và vẽ biểu đồ nội lực của dầm.
2. Tính ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại điểm nằm phía trên đường trung hòa một đoạn 2
cm tại mặt cắt cách đầu ngàm một đoạn là 0,5m.
3. Kiểm tra bền dầm theo ứng suất tiếp cho phép biết [ ] = 16 kN/m2.
4. Tính độ võng tại mặt cắt B. Số liệu:
1. P = 200 daN, M = 240 daN.cm, q = 360 daN/m, a = 1m, mặt cắt dầm I số hiệu 14.
2. P = 100 daN, M = 60 daN.cm, q = 50 daN/m, a = 1m, mặt cắt dầm I số hiệu 18.
3. P = 12 kN, M = 20kNm, q = 18 kN/m, a = 80cm, mặt cắt dầm C số hiệu 24.
4. P = 2 kN, M = 6 KN. m, q = 500 daN/m, a = 50cm, mặt cắt dầm C số hiệu 20.