Tentamensdatum: 12 januari 2018 Tid:

Relevanta dokument
Name: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

Name: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

Grundläggande maskinteknik II 7,5 högskolepoäng

8 < x 1 + x 2 x 3 = 1, x 1 +2x 2 + x 4 = 0, x 1 +2x 3 + x 4 = 2. x 1 2x 12 1A är inverterbar, och bestäm i så fall dess invers.

TentamensKod: Tentamensdatum: 16 januari 2018 Tid: Hjälpmedel:

KTH MMK JH TENTAMEN I HYDRAULIK OCH PNEUMATIK allmän kurs kl

Tentamen. TSFS 02 Fordonsdynamik med reglering 20 oktober, 2008, kl

Högskolan i Skövde (SK, JS) Svensk version Tentamen i matematik

7,5 högskolepoäng. Väveriteknik, skriftlig tentamen 51TV10 och AX10VT TD

40 poäng. Allmänna anvisningar: Uppgifterna är av varierande svårighetsgrad. Varje uppgift kan ge upp till 5 poäng.

2(x + 1) x f(x) = 3. Find the area of the surface generated by rotating the curve. y = x 3, 0 x 1,

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Institutionen för Elektro- och Informationsteknik

1. Compute the following matrix: (2 p) 2. Compute the determinant of the following matrix: (2 p)

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

2. Förklara vad en egenfrekvens är. English: Explain what en eigenfrequency is.

x 2 2(x + 2), f(x) = by utilizing the guidance given by asymptotes and stationary points. γ : 8xy x 2 y 3 = 12 x + 3

Tentamen i Matematik 2: M0030M.

denna del en poäng. 1. (Dugga 1.1) och v = (a) Beräkna u (2u 2u v) om u = . (1p) och som är parallell

Tentamen i Matematik 2: M0030M.

Module 6: Integrals and applications

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. for Elektro- och Informationsteknik. SIGNALBEHANDLING I MULTIMEDIA, ETI265 Inlämningsuppgift 1 (av 2), Task 1 (out of 2)

a) Ange alla eventuella punkter där f är diskontinuerlig. b) Ange alla eventuella punkter där f är kontinuerlig men inte deriverbar.

Sammanfattning hydraulik

S 1 11, S 2 9 and S 1 + 2S 2 32 E S 1 11, S 2 9 and 33 S 1 + 2S 2 41 D S 1 11, S 2 9 and 42 S 1 + 2S 2 51 C 52 S 1 + 2S 2 60 B 61 S 1 + 2S 2 A

This exam consists of four problems. The maximum sum of points is 20. The marks 3, 4 and 5 require a minimum

Miniräknare + Formelblad (vidhäftat i tesen) 50 p

Rep MEK föreläsning 2

f(x) =, x 1 by utilizing the guidance given by asymptotes and stationary points. cos(x) sin 3 (x) e sin2 (x) dx,

Moment och normalkraft

Hjälpmedel: Tore Dahlbergs formelsamling, TeFyMa eller någon annan liknande fysik- eller matematikformelsamling, valfri miniräknare, linjal, passare

Textil mekanik och hållfasthetslära. 7,5 högskolepoäng. Ladokkod: 51MH01. TentamensKod: Tentamensdatum: 12 april 2012 Tid:

(D1.1) 1. (3p) Bestäm ekvationer i ett xyz-koordinatsystem för planet som innehåller punkterna

Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller:

Tentamen i matematik. Högskolan i Skövde

Pre-Test 1: M0030M - Linear Algebra.

Rev No. Magnetic gripper 3

EXAMINATION L Ö S N I N G A R ---- S O L U T I O N S

Lösning: ω e. = k M = EA LM

Parking garage, Gamletull. MDM-piles, pre-installation testing RÄTT FRÅN GRUNDEN!

Hjälpmedel: Miniräknare, bifogat formelblad textilmekanik och hållfasthetslära 2011, valfri formelsamling i fysik, passare, linjal

TENTAMEN I KURSEN BYGGNADSMEKANIK 2

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära; grk, TMMI17, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

Module 4 Applications of differentiation

and u = och x + y z 2w = 3 (a) Finn alla lösningar till ekvationssystemet

Energiteknik I Energiteknik Provmoment: Tentamen Ladokkod: 41K02B/41ET07 Tentamen ges för: En1, Bt1, Pu2, Pu3. 7,5 högskolepoäng

Linköpings Universitet Hållfasthetslära, IKP

WindPRO version feb SHADOW - Main Result. Calculation: inkl Halmstad SWT 2.3. Assumptions for shadow calculations. Shadow receptor-input

= 1 E {σ ν(σ +σ z x y. )} + α T. ε y. ε z. = τ yz G och γ = τ zx. = τ xy G. γ xy. γ yz

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Kurskod: TAMS28 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TEN1 05 June 2017, 14:00-18:00. English Version

Materialplanering och styrning på grundnivå. 7,5 högskolepoäng

Module 1: Functions, Limits, Continuity

Bernoullis ekvation Rörelsemängdsekvationen Energiekvation applikationer Rörströmning Friktionskoefficient, Moody s diagram Pumpsystem.

Biomekanik Belastningsanalys

Tentamen. TSFS 02 Fordonsdynamik med reglering 14 januari, 2017, kl. 8 12

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

Isometries of the plane

Tentamen i Matematik 3: M0031M.

CANALKLER 250S. Gänga i tum Thread in inch

Short Glossary of Solid and Fracture Mechanics Terms. English Svenska Notation

Teknisk specifikation SIS-ISO/TS 13725:2016

sin(x 2 ) 4. Find the area of the bounded region precisely enclosed by the curves y = e x and y = e.

1. Varje bevissteg ska motiveras formellt (informella bevis ger 0 poang)

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Find an equation for the tangent line τ to the curve γ : y = f(4 sin(xπ/6)) at the point P whose x-coordinate is equal to 1.

Undergraduate research:

S 1 11, S 2 9 and S 1 + 2S 2 32 E S 1 11, S 2 9 and 33 S 1 + 2S 2 41 D S 1 11, S 2 9 and 42 S 1 + 2S 2 51 C 52 S 1 + 2S 2 60 B 61 S 1 + 2S 2 A

English Version. 1 x 4x 3 dx = 0.8. = P (N(0, 1) < 3.47) = =

Statistical Quality Control Statistisk kvalitetsstyrning. 7,5 högskolepoäng. Ladok code: 41T05A, Name: Personal number:

säkerhetsutrustning / SAFETY EQUIPMENT

Analys och bedömning av företag och förvaltning. Omtentamen. Ladokkod: SAN023. Tentamen ges för: Namn: (Ifylles av student.

Belastningsanalys, 5 poäng Balkteori Deformationer och spänningar

Tentamen i Hållfasthetslära gkmpt, gkbd, gkbi, gkipi (4C1010, 4C1012, 4C1035, 4C1020) den 13 december 2006

P R O B L E M

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära; grk, TMMI17, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Hållfasthetslära Lektion 2. Hookes lag Materialdata - Dragprov

STORSEMINARIET 3. Amplitud. frekvens. frekvens uppgift 9.4 (cylindriskt rör)

Grafisk teknik IMCDP IMCDP IMCDP. IMCDP(filter) Sasan Gooran (HT 2006) Assumptions:

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, till detta tillkommer upp till 5 arbetsdagar för administration, annars är det detta datum som gäller:

Viktig information för transmittrar med option /A1 Gold-Plated Diaphragm

1. Find an equation for the line λ which is orthogonal to the plane

SOLUTION

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära grk, TMHL07, kl 8-12 DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel) LÖSNINGAR

and Mathematical Statistics Gerold Jäger 9:00-15:00 T Compute the following matrix

TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER

Custom-made software solutions for increased transport quality and creation of cargo specific lashing protocols.

Lösning: B/a = 2,5 och r/a = 0,1 ger (enl diagram) K t = 2,8 (ca), vilket ger σ max = 2,8 (100/92) 100 = 304 MPa. a B. K t 3,2 3,0 2,8 2,6 2,5 2,25

. Bestäm Rez och Imz. i. 1. a) Låt z = 1+i ( b) Bestäm inversen av matrisen A = (3p) x + 3y + 4z = 5, 3x + 2y + 7z = 3, 2x y + z = 4.

1. Antag att g är en inverterbar funktion definierad på intervallet [0, 4] och att f(x) = g(2x).

(4x 12) n n. is convergent. Are there any of those x for which the series is not absolutely convergent, i.e. is (only) conditionally convergent?

S 1 11, S 2 9 and S 1 + 2S 2 32 E S 1 11, S 2 9 and 33 S 1 + 2S 2 41 D S 1 11, S 2 9 and 42 S 1 + 2S 2 51 C 52 S 1 + 2S 2 60 B 61 S 1 + 2S 2 A

Tentamen i Hållfasthetslära AK

1. Find the volume of the solid generated by rotating the circular disc. x 2 + (y 1) 2 1

12.6 Heat equation, Wave equation

Lunds Tekniska Högskola, LTH

Examples on Analog Transmission

f(x) = x2 + 4x + 6 x 2 4 by utilizing the guidance given by asymptotes and stationary points.

F ξ (x) = f(y, x)dydx = 1. We say that a random variable ξ has a distribution F (x), if. F (x) =

Transkript:

Hållfasthetslära Strength of Materials 7,5 högskolepoäng 7.5 Credits Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Tentamen TM091B Maskiningenjör - Produktutveckling Tentamensdatum: 12 januari 2018 Tid: 9.00 13.00 Hjälpmedel: Tore Dahlbergs formelsamling TeFyMa eller annan liknande formelsamling inom fysik och matematik Valfri miniräknare Passare och linjal Total antal poäng på tentamen : 50 poäng För att få respektive betyg krävs: För betyg 3 krävs 20 poäng För betyg 4 krävs 30 poäng För betyg 5 krävs 40 poäng Rättningstiden är i normalfall tre veckor Viktigt! Glöm inte att skriva namn på alla blad du lämnar in Lycka till! Ansvarig lärare: Telefonnummer:

Frågor Questions 1. Bestäm E-modul och Poissons tal för en metallstång som är 30 cm lång, 4 cm bred och 4 cm tjock när stången utsätts för en axiell kompressiv belastning på 400 kn. Minskningen i längd är 0,075 cm och ökningen i bredd 0,003 cm. (2 poäng) Determine the E-modulus and Poisson s ratio of a metallic bar of length 30 cm, breadth 4 cm and depth 4 cm when the bar is subjected to an axial compressive load of 400 kn. The decrease in length is given as 0.075 cm and increase in breadth is 0.003 cm (2 points) 2. Ett element utsätts för spänningar enligt figur. Bestäm normalspänning och skjuvspänning längs 45. (5 poäng) A point in a strained material is subjected to stresses shown in figure. Determine the normal and shear stresses along 45. (5 points) 3. Beskriv hur man ritar Mohr s cirkel och hur man hittar maximal skjuvspänning? (5 poäng) How to draw Mohr s circle and find maximum shear stress? (5 points) 4. Rita en 3D kub och rita ut spänningstensorn matrix som uttrycker bade normal- och skjuvspänning (2 poäng) Draw a 3D cube and write the stress tensor matrix expressing both normal and shear stress. (2 points) 5. Det är lättare att svänga hammaren om du håller den i huvudet än om du håller den i skaftet. Förklara varför. (2 poäng) It is easier to swing the hammer if you hold the head than if you hold by handle. Why? (2 points) 6. Beräkna tröghetsmomentet för tvärsnittet i den horisontella axeln som går genom sektionens (se figuren nedan) tyngdpunkt. (5 poäng)

Find the moment of inertia of the section about the horizontal axis passing through the centre of gravity of the section (5 points) 7. Om vridmomentet ökar, kommer förvridningsvinkeln att öka eller minska? Svaret skall motiveras. (2 poäng) If torque increases, will angle of twist increase or decrease? Motivate (2 points) 8. En solid axel överför 515 kw vid 100 rpm. Beräkna vridmomentet som överförs av axeln. (2 poäng) A solid shaft is to transmit 515 kw at 100 rpm. Find the torque transmitted by the shaft. (2 points) 9. En solid axel med 20 mm diameter överför en effekt vid 600 rpm. Den maximala skjuvspänningen är 50 N/mm 2. Beräkna den överförda effekten. (2 poäng) A solid shaft of 20 mm diameter transmits power 600 rpm. The maximum shear stress is 50 N/mm 2. Calculate power transmitted (2 points) 10. Axeln BC är ihålig med en inre diameter på 90 mm och en yttre diameter på 129 mm. Axlarna AB och CD är solida med diametern d. Beräkna (i) den största och den minsta skjuvspänningen i axeln BC (3 poäng) (ii) den minsta diameter d för axlarna AB och CD som krävs för att skjuvspänningen i axlarna i axlarna inte ska överstiga 65 MPa (3 poäng) Shaft BC is hollow with inner and outer diameters of 90 mm and 129 mm, respectively. Shafts AB and CD are solid of diameter d. For the loading shown, determine (i) The maximum and minimum shearing stress in shaft BC (3 points) (ii) The required diameter d of shafts AB and CD if the allowable shearing stress in the shafts is 65 MPa (3 points)

11. En konsolbalk (se nedan) med längden 1,5 m utsätts för belastningar. Rita diagram för skjuvkraft och för böjmoment. (5 poäng) A cantilever beam of length 1.5 m carries loads. Draw the shear force and bending moment diagrams (5 points) 12. En konsolbalk med 2 m längd bär en jämnt varierande last av 25 kn/m vid den fria änden och 75 kn/m vid den fasta änden. Om E = 1*10 5 N/mm 2 och I = 1*10 8 mm 4, bestäm (i) Lutningen vid den fria änden (3 poäng) (ii) Utböjningen vid den fria änden. (3 poäng) A cantilever of length 2 m carries a uniformly varying load of 25 kn/m at the free end to 75 kn/m at the fixed end. If E = 1*10^5 N/mm2 and I = 10^8 mm4. Determine (i) Slope at the free end (3 points) (ii) Deflection at the free end (3 points) 13. Vad är skillnaden mellan knäckning och böjning? (2 poäng) What is the difference between buckling and bending? (2 point) 14. Vad innebär det att använda FEM? (1 poäng) What is the use of FEM? (1 point) 15. Hur hjälper FEM till att lösa ett givet problem? Skriv steg för steg. (3 poäng) How the FEM helps to solve the given problem? Write step by step (3 points)

Name Formula Unit Notes Area of a rod Area of a cylindrical rod mm 2, cm 2, m 2 Solid rod = π 4 D2 Area of a hollow rod Area of hollow cylinder = π 4 (D2 d 2 ) mm 2, cm 2, m 2 Tubes are example Area of a rectangular bar Area of rectangular bar = length breadth mm 2, cm 2, m 2 When you calculate stress at a particular area; one should be careful to choose which is length and breadth Volume of cylinder V=πr 2 L mm 3, cm 3, m 3 Check the unit Volume of rectangular bar Factor of safety (FoS) FoS = V=L*b*t mm 3, cm 3, m 3 Check the unit Ultimate stress Working stress No unit See stress-strain curve Stress, σ Strain, ε ε = σ = Load Area = P A Stress E modulus = σ E N/m2 (or) Pa And variations like N/mm2, MPa, GPa etc. No unit This suits for all stresses such as tensile, compresssive, etc. Check the formula for E modulus formula. G (shear modulus) has similar expression Change in length ε = Original length = δl L Elongation, δl δl = strain L = ε L mm, cm, m Compare it with strain formula. If it is % elongation, then the value should be multiplied by 100 Longitudinal strain No unit This is along the applied force Lateral strain No unit Perpendicular to the applied force Poisson s ratio Stress Concentration Poisson s ratio, = Lateral strain Longitudinal strain No unit No unit Necessary to understand what are lateral and longitudinal strains Stress near the hole sigma max Stress for viscoelastic material Relation between E, G and υ σ(t) = E ε(t) + η d ε d t N/m2 (or) Pa And variations like N/mm2, MPa, Gpa etc. N/m2 (or) Pa; and variations like above You have elastic and viscous parts E, G and Poisson s ratio calculated

Condition Sketch Formula Varying sections Tapering circular rod Tapering rectangular rod

Composite bar Thermal stresses (alpha is co-efficient of linear expansion and T is temperature rise) (NOTE: if the support expands then the actual expansion of the material expansion of the support gives actual expansion) Thermal stresses in composite bars

Volumetric strain of rectangular bar = ev = change in volume original volume = δv V δlbd + δbld + δdlb L b d = δl L + δb b + δd d ev = (longitudinal strain) + 2 (lateral strain) ev = (longitudinal strain) +2 ( poisson s ratio longitudinal strain) ev = longitudinal strain (1-2μ) ev = δl (1 2μ) L Volumetric strain of rectangular bar subjected to 3 forces Volumetric strain of cylindrical rod General state of stress stress at a point Normal stresses and shear stresses are denoted as showed.

Stress tensor - matrix Six stress components Equality of cross-shear τ yx = τ xy τ xz = τ zx τ yz = τ zy Differential equations of equilibrium stress Transformati on of plane stress Principal stress and principal angle (maximum and minimum normal stress) Maximum shear stress

Relation between principal and maximum shear Trignometric Identities and values Different Types of Forces

TORSION Condition Formula Diagram Torsional shearing stress J-polar moment of inertia Polar moment of inertia Angle of twist This is always in radians, degree should be converted into radians Power transmitted f is in seconds; you could have rotations in minute, then the formula is divided by 60 Shear strain γ max = rφ L By Hooke s law in the elastic range, Strain=shear stress/shear modulus

Stress concentration Polar moment of inertia Polar moment of inertia changes So the shear stress also changes: Thin walled,, r is average Arbitrary cross section Thick walled, J in the above equation is substituted from the table Torque, T = 2 τ(s) t(s) A Shear stress, τ(s) = A = area T 2At(s) Angle of twist

CENTRE OF GRAVITY AND MOMENT OF INERTIA Condition Formula Diagram First moment of inertia Centroid/Centre of gravity Area moment of inertia (Second moment of inertia) Mass moment of inertia I = m 1 r1 2 + m 2 r2 2 + Parallel Axis Theorem M mass/area R distance from center axis to new axis Rotated axis Moment of inertia of the new axis Principal axes and corresponding moment of inertia

BENDING MOMENT AND SHEAR FORCE DIAGRAMS