در این بخش نمونه سوال امتحانی مقاومت مصالح 1 همراه با جواب کاملا تشریحی آن ارائه شده است. برای تسلط بر درس و داشتن آمادگی بیشتر در جلسه امتحان توصیه می شود این سوالات را با دقت مورد بررسی قرار دهید و خودتان یک بار حل نمائید.
اگر در درس مقاومت مصالح 1 اشکال دارید از اساتید مجرب کمک بگیرید. بر روی عبارت تدریس خصوصی مقاومت مصالح کلیک کنید تا لیست مدرسین را ببینید.
سوال اول امتحان مقاومت مصالح 1 در شکل زیر ارائه شده است.
جواب سوال 1- الف- برای بدست آوردن تنش در قسمت های AB و BC میله ابتدا باید با زدن برش فرضی نیروی داخلی در این دو مقطع بدست بیاید. در ادامه با تقسیم نیروی داخل در هر مقطع بر مساحت آن تنش محاسبه می گردد. در ادامه با استفاده از رابطه FL/AE تغییر طول در هر دو بخش بدست آمده و با هم جمع می شود تا تغییر طول کل میله محاسبه گردد.
جواب سوال 1- ب- تغییر طول میله بر اثر افزایش یا کاهش دما از رابطه La(dT) بدست می آید که در آن a ضریب انبساط حرارتی میله و dT مقدار تغییر دما است. تغییر طول بدست آمده ناشی از بارهای مکانیکی قسمت قبل سوال را با تغییر طول ناشی از دما برابر قرار دهید تا تغییر دمای لازم برای به صفر رساندن تغییر طول را بدست آورید.
حتما بخوانید: دانلود جزوه مقاومت مصالح - بخش دوم: تنش و کرنش
2- در شکل مقابل تنش برشی روی صفحه نشان داده شده چند برابر تنش عمودی همان صفحه است؟ F = (30+c) kN
جواب سوال 2- این سوال از مبحث تنش روی صفحات مایل ارائه شده و سوال راحتی می باشد. از روابط s=p/A(cosx)^2 و T=-p/Asinxcosx استفاده کنید. در این روابط s تنش عمودی روی صفحه مایل و T تنش برشی روی صفحه مایل است. x هم زاویه صفحه مایل با راستای قائم می باشد.
مطالعه نمائید: مباحث و سرفصل های مقاومت مصالح 1 به صورت جلسه به جلسه
3- در شکل مقابل تنش برشی ماکزیمم (بیشینه) در میله توپر چند برابر تنش برشی می نیمم در لوله توخالی است؟ اگر G=25 GPa باشد زاویه پیچش انتهای لوله را بدست آورید. طول میله و لوله برابر و مساوی 1 متر است. c شماره کلاسی دانشجو است.
جواب سوال 3- برای بدست آوردن تنش برشی ناشی از گشتاور پیچشی از رابطه TR/J استفاده میکنیم. در این رابطه J ممان اینرسی قطبی است. همچنین T گشتاور داخلی در هر مقطع و R فاصله نقطه ی مد نظر از مرکز میله می باشد. تنش برشی ماکزیمم در نقطه ای اتفاق می افتد که بیشترین فاصله را از مرکز دارد. تنش برشی می نیمم در لوله در قطر داخلی آن اتفاق می افتد. برای بدست آوردن زاویه پیچش هم باید برای هر دو بخش لوله و میله از رابطه TL/GJ زاویه پیچش را محاسبه نموده و نتیجه بدست آمده برای دو بخش را با هم جمع نمود.
مطالعه دانلود رایگان نمونه سوال امتحانی مقاومت مصالح 1 رشته مهندسی مکانیک مقطع کارشناسی هم مفید است.
4- مقطع تیر نشان داده شده در شکل زیر (سمت راست) به صورت شکل سمت چپ می باشد. تنش برشی در مقطع n-n و در محل اتصال (Joint) را بیابید. c شماره کلاسی دانشجو است.
جواب سوال 4- ابتدا باید برای شکل سمت راست معادلات تعادل استاتیکی را بنویسید و عکس العمل های تکیه گاهی را بدست آورید. سپس در همان شکل سمت راست در محل مقطع n-n یک برش فرضی در نظر گرفته و نیروی برشی داخلی V را بدست آورید. در ادامه با استفاده از ابعد و اندازه های داده شده در شکل سمت چپ و با در نظر گرفتن رابطه VQ/It تنش برشی را محاسبه کنید. در این رابطه Q گشتاور اول سطح، I ممان اینرسی و t ضخامت مقطع در محل Joint که اینجا 20 میلی متر است، می باشد.
مطالعه دانلود جزوه مقاومت مصالح - بخش سوم: تنش خمشی، تنش برشی و تنش پیچشی هم مفید است.
سوال شماره 5 امتحان مقاومت مصالح 1 همراه با جواب و تشریح روند حل - در سوال زیر مقدار F را برابر (5+c) kN در نظر بگیرید.
جواب سوال 5- برای حل این سوال ابتدا باید نمودار نیروی برشی و گشتاور خمشی رسم گردد. برای رسم نمودار 3 برش لازم است. با رسم نمودار گشتاور خمشی محل و مقدار گشتاور خمشی ماکزیمم مشخص می شود. در ادامه باید توجه داشته باشیم که مقطع تیر از دو جنس ساخته شده است و باید با معادل سازی آن را به یک جنس تبدیل نمائیم. چون مدول یانگ فولاد 3 برابر آلومینیوم است باید عرض آن را 3 برابر گسترش دهیم و مقطعی بدست می آید که انگار کلا از آلومینیوم ساخته شده است. به این ترتیب می توان از رابطه MC/I تنش ناشی از گشتاور خمشی را محاسبه کرد. توجه کنید که برای مقطع فولادی چون سطح مقطعش را 3 برابر کرده بودیم در پایان کار عدد بدست آمده برای تنش را باید در 3 ضرب نمائیم.
مطالعه نمائید: بهترین فیلم های آموزش استاتیک و مقاومت مصالح به زبان ساده + جزوه pdf
سوال 6- در شکل زیر سوال 6 از مبحث بارگذاری ترکیبی مقاومت مصالح 1 ارائه شده است. اگر در این مباحث اشکال دارید از اساتید مقاومت مصالح کمک بگیرید.
جواب سوال 6- برای حل این سوال باید نیروی 10 کیلونیوتن را به مولفه های آن تجزیه نمود و به مقطعی که شامل نقطه H است انتقال داد. نیروی اعمالی باعث ایجاد گشتاور پیچشی و خمشی می گردد و خود نیرو هم مماسی است. گشتاور پیچشی و خود نیرو تنش برشی ایجاد می کنند که باید به درستی در نقطه H محاسبه شده و با هم جمع شوند. گشتاور خمشی هم تنش عمودی ایجاد می کند که باید در نقطه H محاسبه گردد. گشتاور خمشی ایجاد شده حول محور y در نقطه H تنش عمودی ایجاد می کند ولی گشتاور خمشی ایجاد شده حول محور x در نقطه H تنشی ایجاد نمی کند، چرا که نقطه H روی تار خنثی آن واقع شده است.
مشاهده نمونه ویدئوی معلم خصوصی مقاومت مصالح 1 - بارگذاری خارج از مرکز و نحوه محاسبه تنش ناشی از آن هم پیشنهاد می شود.
منبع: ایران مدرس
