TRƯỜNG TCDTNT - GDTX BẮC QUANG
KHOA CƠ BẢN
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỀ THI LÝ THUYẾT
Đề số: 01
Môn thi : Cơ lý thuyết
Khóa/Lớp : HÀN KVI-01
Ngày thi : 17 / 12 /2018
Thời gian làm bài : 90 Phút
ĐỀ BÀI :
Câu 1: (5,0 điểm)
Anh (chị) hãy cho biết thế nào là kéo – nén đúng tâm? Cách tính toán về kéo nén
đúng tâm?
Câu 2: (5,0 điểm)
Anh (chị) hãy cho biết thế nào là mô men xoắn nội lực? Cách tính toán về xoắn?
Hết
Chú ý : Thí sinh không được sử dụng tài liệu, Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Người ra đề
Nguyễn Ngọc Giang
Đề số: 01
ĐÁP ÁN ĐỀ THI LÝ THUYẾT
Đề số:01
Môn thi : Cơ lý thuyết
Khóa/Lớp : HÀN KVI - 01
Ngày thi : / /2018
TRƯỜNG TCDTNT - GDTX BẮC QUANG
KHOA CƠ BẢN
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Thời gian làm bài : 90 phút
TT
NỘI DUNG ĐIỂM
ICâu 1 5,0 điểm
1
*Khái niệm kéo – nén đúng tâm
Trong chương này ta sẽ nghiên cứu trường hợp chịu lực
đơn giản nhất của thanh thẳng là khi thanh chịu kéo hoặc
nén đúng tâm.
Khi ta tác dụng vào các đầu thanh hai lực song song ngược
chiều, có phương trùng với phương của trục thanh và có trị
số giống nhau, ta sẽ có:
- Hoặc thanh chịu kéo đúng tâm nếu lực hướng ra khỏi mặt
cắt (hình a).
- Hoặc thanh chịu nén đúng tâm nếu lực hướng vào mặt
cắt hình (b).
Từ đó ta có định nghĩa: “Thanh chịu kéo (nén) đúng tâm
khi trên mọi mặt cắt ngang của thanh chỉ có một thành
phần lực dọc Nz”.
1,0 điểm
2* ứng suất – biến dạng
a) Ứng suất
Căn cứ vào giả thuyết cơ bản 1 về sự liên tục của vật liệu,
ta có thể giả định nội lực phân bố liên tục trên toàn mặt cắt,
để biết sự phân bố nội lực ta hãy đi tìm trị số của nội lực tại
một điểm nào đó trong vật thể.
Giả sử tại điểm K chẳng hạn, xung quanh điểm K lấy một
diện tích khá nhỏ ΔF.Hợp lực của nội lực trên diện tích ΔF
là ΔP .Ta có tỷ số:
Ptb được gọi là ứng suất trung bình tại K.
Khi cho ΔF 0 thì tb P
P được gọi là ứng suất tại K, còn gọi là ứng suất toàn
phần.
Như vậy: ứng suất toàn phần tại P tại điểm bất kỳ trên mặt
cắt là tỷ số giữa trị số nội lực tác dụng trên phân tố diện
2,0 điểm
tích bao quanh điểm K đó với chính diện tích đó. Đơn vị
của ứng suất P là: N/m2 ; kN/m2 ; MN/m2 .
b) Biến dạng
- Vật thể khảo sát (dưới dạng thanh) là vật rắn thực. Dưới
tác dụng của ngoại lực, vật rắn có biến dạng ít hay nhiều.
Trong mục này ta xét các biến dạng của vật rắn thực
(thanh) khi chịu tác dụng của lực.
Khi thanh chịu tác dụng của những lực đặt dọc theo trục
thanh thì thanh bị giãn ra hay co lại. Ta gọi thanh chịu kéo
hay nén (hình dưới). Trong quá trình biến dạng trục thanh
vẫn thẳng (đường đứt nét biểu diễn hình dạng của thanh
sau khi biến dạng).
- Khi thanh chịu tác dụng của các lực vuông góc với trục
thanh, trục thanh bị uốn cong, ta gọi thanh chịu uốn
- Có trường hợp, dưới tác dụng của ngoại lực, một phần
này của thanh có xu hướng trượt trên phần khác. Biến dạng
trong trường hợp này gọi là biến dạng trượt. Ví dụ: Trường
hợp chịu lực của đinh tán
- Khi ngoại lực nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục
thanh và tạo thành các ngẫu lực trong mặt phẳng đó thì làm
cho thanh bị xoắn. Sau biến dạng các đường sinh ở bề mặt
ngoài trở thành các đường xoắn ốc.
3*Tính toán về kéo nén đúng tâm. 2,0 điểm
a) Điều kiện bền
Muốn một thanh chịu kéo (nén) bền thì ứng suất pháp lớn
nhất phát sinh trong thanh phải nhỏ hơn hay tối đa bằng
ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo thanh, nghĩa là:
Trong đó:
max: là ứng suất lớn nhất trong thanh chịu kéo.
min: là ứng suất nhỏ nhất trên thanh chịu kéo.
b) Chọn kích thước mặt cắt
Từ điều kiện bền ta có công thức tính diện tích mặt cắt của
thanh:
II Câu 2 5,0 điểm
1
* Mô men xoắn nội lực – biểu đồ mô men xoắn nội lực
a) Định nghĩa
Một thanh cân bằng dưới tác dụng của ngoại lực là các
ngẫu lực nằm trong các mặt cắt của thanh, thanh sẽ chịu
xoắn.
b) Nội lực
Để xác định nội lực ta dùng phương pháp mặt cắt.
Tưởng tưởng cắt thanh AB chịu xoắn thành 2 phần A, B bỏ
đầu A giữ lại B để xét.
Để đầu B cân bằng cần đặt vào mặt cắt nội lực Mx có trị số
mô men bằng và ngược chiều với ngẫu lực (P,P)
Mx = m = P.a
1,0 điểm
2* ứng suất và biến dạng của
thanh chịu xoắn
a)ứng suất trên mặt cắt thanh chịu xoắn.
Qua quan sát biến dạng của thanh chịu xoắn, có thể kết
luận trên mặt cắt của thanh không có ứng suất pháp mà chỉ
có ứng suất tiếp τ, phương chiều của ứng suất vuông góc
với bán kính đi qua đểm đang xét.
2,0 điểm
Theo định luật Húc về biến dạng trượt :
Τ = γ.G
Vì trị số γ trong mặt cắt của thanh biến đổi từ 0 đến giá trị
lớn nhất ứng với vị trí các điểm từ tâm ra mặt ngoài. Do đó
trị số ứng suất tiếp cũng thay đổi từ 0 đến τmax
τmax = γmax .G = θ.R.G
Ta có thể biểu thị sự biến đổi của ứng suấ bằng biểu đồ
dưới;
b) Biến dạng trong thanh chịu xoắn
Xét thanh có mặt cắt tròn, kẻ các đường sinh biểu thị cho
thớ dọc, các đường vuồn góc với trục thanh biểu thị cho
các mặt cắt của thanh, các đường đó tạo thành các ô chữ
nhật (hình dưới). ở mặt đầu thanh kẻ một bán kính r.
Tác dụng vào thanh ngẫu lực m ta thấy:
- Khi chịu xoắn, các mặt cắt của thanh xoay quanh trục một
góc nào đó nhứng vẫn tròn với bán kính cũ, vẫn phẳng và
vuông góc với trục của thanh.
- Khoảng cách giữa hai mặt cắt trước và khi chịu xoắn
không đổi.
- Trước và khi chịu xoắn, bán kính của mặt cắt vẫn thẳng
và có chiều dài không đổi.
3* Tính toán về xoắn
a) Điều kiện cường độ
Để một thanh chịu xoắn bền thì ứng suất lớn nhất phát sinh
trên thanh phải nhỏ hơn hay tối đa bằng ứng suất cho phép
của vật liệu chế tạo thành.
2,0 điểm