EBB 106-3 - KEKUATAN BAHAN MAC-APR 1991.

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

Peperiksaan Semester Kedua Sidang Akademik

¹

990/91

tuaelApril

1991

EBB 106/3 - Kekuatan Bahan

Masa

:

_{[3 iarnl}

ARAHAN KEPADA

CALON

Sila pastikan bahawa kertas soalan ⁱⁿⁱ mengandungi

LIMA (5)

mukasurat bercetak sebelum anda memulakan pePeriksaan ^ini.

Kertas soalan inimengandungi

ENAM

⁽⁶ ₎ soalan semuanya'

Sila jawab 5 soalan sahaia.

Setiap soalan hendaklah dimulakan pada muka surat yang baru'

Semua soalan mestilah diiawab didalam ^{Bahasa Malaysia}

...2/-

8S

Bahaglan A:

Huraikan gambarajah

bulatan

Mohr

untuk kes tegasan dua dimensi.

^Dalam

gambarajah ini, lunjulikan dengan jelas dimensi utama dan sudut utama.

(6 markah)

Rajah 1

menunjukkan

satu elemen sesatah yang dikenakan legasan

^paksi

mampatan 75MPa didalam arah x dan tegasan paksitegangan 100 MPa dalam arah y dan tegasan ricih positif 50 MPa.

Tentukan:

il

^{Magnitud dan} arah tegasan utama

iil

Tegasan ricih maksimum dan satah dimana ^ia

berlaku

, jj

iiil

^Tegasan normalyang bertindak pada satah yang didedahkan kepada tegasan ricih maksimum.

Lakarkan elemen dengan menunjukkan orientasidan juga semua tegasan ^padanya.

(14 maftah)

"1 loo

5O llPa

75

tlPa

75

llPa

50

^t'tPa

too Ralah

1

Sebatang acigeronggang kipas kapal menghantar kuasa 7500kw pada pusingan 4.0H2.

Acitersebut mempunyai keratan bulat dengan garis pusat dalam 150mm. Kira garispusat luar minimum aci tersebut sekiranya tegasan ricih terizin bagi bahan

tidak

melebihi 160MPa. Jika acipadu diperbuat daripada bahan yang sama untuk menghantar kuasa dengan pusingan yang serupa, kira garis pusat aci padu yang

diperlukan.

Berapakah penambahan % bahan yang digunakan.

(20 markah) ...31-

al 1.

bl

x

2.

84

IEBB ^106/31

Tiga batang bar AD, BD, dan CD yang mempunyai luas keratan A yang seragam di pin di D dan disokong di A, B dan C masing-masing. Bar BD menegak dan bar AD dan ^CD dicondong pada sudut 45o bersebelahan dengan bar BD sepertidalam rre;iah2. Paniang bar BD iatah

L.

Suhu bar AD dan CD dilingkatkan sebanyak 25oC manakala suhu bar BD ditirgkatkan sebanyak 85oC. Kiradaya dalam bar-bar tersebut.

(Diberi E =200

GPa, a

= 14x

10'6PC, A=900

rnrnz)

(20 matkah)

-3-

3.

Raiah

Bahaglan

B

4.

a]

^{Untuk rasuk} yang ditindak beban sepertidalam ^{raiah 3}

a.

^Kira:

il

^{Magnitud dan arah} semuatind*balas.

ii]

Lakarkan gambarajah daya ricilr dan gambarajah momen ^lentur.

(Tuniukkan semua ^nilai yang n ustahak)

(12 _mad<ah)

\ .\

^sr.n

oso\o

-_-Gm --1

f*

)

I

...4t-

Raiah 3

^(a)

Bm

rp.F

bl

Sebatang rasuk

tegar

diletakkan

di atas p€fitd€ftg yang dapat

memberikan sokongan teragih seragam ^(w) yang ditunjukkan dalam raiah 3b.

Kira:

il

^Nilaiw

iil

Lakarkan gambarajah daya ricih dan gambarajah rnomen lenluran.

(8 matkah)

40 kll 40

kN

2

^l<ll,/m

I,l.t.l,J

r- rasuk tegar

t'lftftft"t;[rttt

Raiah 3

^(b)

Keratan sebatang rasuk keluliyang disokong ^mudah ditunjukkan dalam rajah

4.

Momen inersianya ialah 320

x1O6mm4.

Rasuk tersebut menyokong beban teragih 30kN/m lermasuk beratdirinya.

Kira:

al Rentang

maksimum sekiranya

tegasan gentian terluar tidak boleh

melebihi 155N/mrn2 dalam keadaan tegangan atau mampatan.

(8 markah)

bl Rasuk tersebut digunakan untuk

merentangi

jarak 9m dan rasuk

tersebut diperkukuhkan dengan kimpalan 1Omm tebalplat keluli di

bebibir.

Kira lebar ^plat

keluli dan iuga paniang rasuk yang perlu

diperkukuhkan

jika rasuk

lersebut menyokong beban yang sama iaitu 30kN/m.

(12 mafiah)

'g6

rt JJJJ

5.

1

I

""*

Ralah

4

...5t-

IEBB ^106/31

Sebatang rasuk jalur membawa beban seperti yang ditunjukkan dalam rajah ^5.

Kira:

al

Pesongan pada titik kenaan gandingan

(15 rnarkah)

bl

Pesongan maksirnrrm bagirasuk.

(Bedkan iarapan dalam sebutan W,L,E dan l)

(5 markah)

-5-

t{1.l,Jt.ll,l.

^{2ht N,/m}

tftrrtttttt

w

N,/m

,o'= tgtt *...

Rafah

5.

-ooo0ooo-

.,,s7