Voorblad bij tentamen

Vergelijkbare documenten
Voorblad. Instructies voor. Vakcode: 8TB000. Datum: Begintijd: 09:00. Eindtijd: 12:00. aangegeven. Inzage: X Woordenboek(en) Let op:

A person. the weight. e 6e

Voorblad bij tentamen

4 cos. Intermediate exam: Mechanics for MWT: 8TB00. February 25, 2014, 13:45-14:30. Code 8TB00, MWT bachelor. Biomedical Engineering

Voorblad bij tentamen

Voorblad bij tentamen

Voorblad bij tentamen

Voorblad bij tentamen

Voorblad bij tentamen

Pure Bending. A beam satisfying above given requirements are shown below: Why this surface is called neutral will be explained later in the lecture.

Voorblad bij Tentamen

AE1103 Statics. 25 January h h. Answer sheets. Last name and initials:

AE1103 Statics. 3 November h h. Answer sheets. Last name and initials:

AE1103 Statics. 5 November h h. Answer sheets. Last name and initials:

Tentamen Toegepaste elasticiteitsleer (4A450)

Voorblad bij Tentamen

Tentamen Fundamentals of Deformation and Linear Elasticity (4A450)

Voorblad bij tentamen

Meetkunde en Lineaire Algebra

Meetkunde en Lineaire Algebra

Voorblad bij tentamen

Tentamen Fundamentals of Deformation and Linear Elasticity (4A450)

Voorblad bij tentamen

Voorblad bij tentamen

Meetkunde en Lineaire Algebra

Ae Table 1: Aircraft data. In horizontal steady flight, the equations of motion are L = W and T = D.

Voorblad bij tentamen

Meetkunde en Lineaire Algebra

Tentamen CT3109 ConstructieMechanica 4 14 jan 2009 ANTWOORDEN

EXAM AE2-914: VIBRATIONS OF AEROSPACE STRUCTURES

Delft Applied Mechanics Course Statics. AE1-914 part I 29 October h h. Answer sheets. Last name and initials:

Voorblad bij tentamen

Dynamics and Stability AE3-914

EXAM AE2-914: VIBRATIONS OF AEROSPACE STRUCTURES

FOR DUTCH STUDENTS! ENGLISH VERSION NEXT PAGE

Three-dimensional linear elasticity

Examination cover sheet

Voorblad bij tentamen

ONDERWERPEN. LES 1 Spanningen en rekken in 3D en lineair elastisch gedrag. LES 2 Grensspanningshypothesen voor materialen

EXAM AE2-914: VIBRATIONS OF AEROSPACE STRUCTURES

Examination cover sheet

Voorblad bij Tentamen (in te vullen door de examinator)

Het is geen open boek tentamen. Wel mag gebruik gemaakt worden van een A4- tje met eigen aantekeningen.

i(i + 1) = xy + y = x + 1, y(1) = 2.

Dynamics and Stability AE3-914

Voorblad bij Tentamen

Classification of triangles

Voorblad bij tentamen - Optica 3BOX1

Vraag 1.3 A point source emits sound waves with a power output of 100 watts. What is the sound level (in db) at a distance

woensdag 6 augustus 2008, u Code: 8W020, BMT 1.3 Faculteit Biomedische Technologie Technische Universiteit Eindhoven

Table 1: Aircraft data. Figure 1: Glider

Tentamen Evolving Design, Wb-3110 Donderdag 2 april 2009, 9:00-12:00

EXAM AE2-914: VIBRATIONS OF AEROSPACE STRUCTURES

Onbetwist-Toetsen Calculus

Voorblad bij tentamen

Solid Mechanics (4MB00): Tussentoets 1 4

Solid Mechanics (4MB00): Tussentoets 1 2

Report for D-Sheet Piling 9.2

Voorblad bij tentamen

Solid Mechanics (4MB00) Toets 2 versie 4

AE1108-II Aerospace Mechanics of Materials. 17 April h h. Answer sheets. Last name and initials:

Solid Mechanics (4MB00): Tussentoets 1 1

Solid Mechanics (4MB00): Tussentoets 1 3

Opgave 2 Geef een korte uitleg van elk van de volgende concepten: De Yield-to-Maturity of a coupon bond.

Continuum Mechanics. Chapter10 Ideal Fluids. C. Agelet de Saracibar

Voorblad bij tentamen Optica 3BOX1

WATERFILTERS HANDMATIG EN DISC-FILTRATIE. Tuinbouwtechniek & -benodigdheden. KaRo BV Tulpenmarkt PK Zwaagdijk

z x 1 x 2 x 3 x 4 s 1 s 2 s 3 rij rij rij rij

Hertentamen 8D040 - Basis beeldverwerking

EXAM AE2-914: VIBRATIONS OF AEROSPACE STRUCTURES

Exam Introduction to Mechanics and Transducer Science Bachelor (EE)(EEMCS)

Calculator spelling. Assignment

04/11/2013. Sluitersnelheid: 1/50 sec = 0.02 sec. Frameduur= 2 x sluitersnelheid= 2/50 = 1/25 = 0.04 sec. Framerate= 1/0.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Tentamen Calculus B (2WBB1) op maandag 4 november 2013, 9:00 12:00 uur

FOR DUTCH STUDENTS! ENGLISH VERSION NEXT PAGE

Johto. Flexible light

FRAME [UPRIGHT MODEL] / [DEPTH] / [HEIGHT] / [FINISH] TYPE OF BASEPLATE P Base plate BP80 / E alternatives: ZINC finish in all cases

Postbus ZN Bleiswijk Brandpuntlaan Zuid NZ Bleiswijk

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Examination 2DL04 Friday 16 november 2007, hours.

Natuurkunde I. Hoofdstuk 1

Quality requirements concerning the packaging of oak lumber of Houthandel Wijers vof ( )

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica. Tentamen Calculus B (2WBB1) op maandag 28 januari 2013, 14:00 17:00 uur

Voorblad bij Tentamen

8 pagina s excl voorblad van 13:30-16:30 uur J.W. (Hans) Welleman

Function checklist for the ML-350 or XL-350 with a print set. Missing loop.

Exercise P672 Lightweight Structures. A.P.H.W. Habraken. Report

FOR DUTCH STUDENTS! ENGLISH VERSION NEXT PAGE. Toets Inleiding Kansrekening 1 8 februari 2010

Voorblad bij tentamen

ALGORITMIEK: answers exercise class 7

Tentamen Thermodynamica

: Vermeld op alle bladen van uw werk uw naam. : Het tentamen bestaat uit 4 bladzijden inclusief dit voorblad en een uitwerkingsblad.

STRESS CORROSION CRACKING OF WELDED JOINTS OF Al-Mg ALLOYS

Quick start guide. Powerbank MI Mah. Follow Fast All rights reserved. Page 1

Notitie : In de grond gevormde palen met grondverwijdering

Solid Mechanics (4MB00) Toets 2 versie 1

Tentamen T1 Chemische Analysemethoden 6 maart 2014

: Vermeld op alle bladen van uw werk uw naam. : Het tentamen bestaat uit 3 bladzijden inclusief dit voorblad.

Bijlage 3 D-Sheet Piling factual report voorzetwand t.b.v. promenade

Esther Lee-Varisco Matt Zhang

Johto. Flexible light

Transcriptie:

Voorblad bij tentamen Vaknaam: Mechanica MWT Vakcode: 8TB00 Datum: 11-04-2016 Begintijd: 13:30 Eindtijd: 16:30 Aantal pagina s: 11 (inclusief voorblad en formuleblad) Aantal vragen: 10 Aantal te behalen punten/normering per vraag: aangegeven per vraag Wijze van vaststellen eindcijfer: totaal aantal punten gedeeld door 10 Wijze van beantwoording vragen: open vragen Inzage: Overige opmerkingen: Formuleblad zit achter de vraagstukken Instructies voor studenten en surveillanten Toegestane hulpmiddelen (mee te nemen door student): Notebook X Rekenmachine Grafische rekenmachine X Dictaat/boek 1 A4-tje met aantekeningen X Woordenboek(en). Zo ja, welke: Engels - NL X kurketrekker Let op: toiletbezoek is alleen onder begeleiding toegestaan binnen 15 minuten na aanvang en 15 minuten voor het einde mag de tentamenruimte niet worden verlaten, tenzij anders aangegeven er dient altijd tentamenwerk (volledig ingevuld tentamenpapier: naam, studentnummer e.d.) te worden ingeleverd tijdens het tentamen dienen de huisregels in acht te worden genomen aanwijzingen van examinatoren en surveillanten dienen opgevolgd te worden etui ligt niet op tafel onderling worden geen hulpmiddelen geleend/uitgewisseld Tijdens het maken van schriftelijke tentamens wordt onder (poging tot) fraude in ieder geval verstaan: gebruik van andermans ID-bewijs/campuskaart mobiele telefoon of enige andere media dragende devices liggen op tafel of zijn opgeborgen in de kleding (poging tot) gebruik van ongeoorloofde bronnen en hulpmiddelen, zoals internet, mobiele telefoon e.d. het gebruik van een clicker die niet je eigen clicker is ander papier voor handen hebben dan door de TU/e is verstrekt, tenzij anders aangegeven toiletbezoek (of naar buiten lopen) zonder toestemming of begeleiding Behorende bij Regeling centrale tentamenafname TU/e

2

Question 1 (10 points): A 2-D object is supported by a hinge at point A and a roller support at point B. The position vectors of point A and point B (units [mm]) are: xa ex ey x 3e 2e B x y The object is loaded by two moments (units [Nmm]: M1 5ez M 2e 2 z a) Make a free-body diagram of the object b) Calculate the reaction forces at point A and B Question 2 (10 points) A homogeneous bar with mass m, length l and moment of inertia I=(1/12)ml 2 is held in horizontal position by a hinge at point A and a roller support at point B. At t=0 the support at point B is removed and the bar starts to rotate. The gravitational acceleration is g. Calculate the angular acceleration at t=0 as a function of m, g and l. 3

Question 3 (10 points) In an experiment a beam with length 3l is supported by a hinge at point A and a roller support at point C while it is loaded by a force F at point B as indicated in the figure below. The weight of the beam can be neglected. Make a graph of the internal moment M in the beam between point A and D as a function of coordinate x and indicate the value of the maximum magnitude of the moment in the beam. Question 4 (10 points) Two fibers with the same unloaded length l 0 together form a bundle. When a force F is applied to this bundle both fibers will stretch to the same length l. the force-stretch relationships for these fibers can be described by: F F c c 1 1 1 1 2 2 2 1 with index 1 referring to the first fiber and 2 to the second fiber. a) Calculate an expression for the stretch =l/l 0 of the bundle after the force is applied in terms of the force F and the constants c 1 and c 2 b) Calculate the force in fiber 1 and in fiber 2 as a function of the total force F and the constants c 1 and c 2 4

Question 5 (10 points) The visco-elastic behavior of a specific fiber can be well represented by a standard linear model consisting of two springs and one dashpot. The constants of the springs and dashpot are indicated in the figure below. The material is loaded by a force F at t=0 that remains constant over time. Make a sketch of the strain of the fiber over time. In this graph, indicate the strain directly after the load is applied and the value of the strain that would be reached at t= in terms of F and the spring constants c 1 and c 2. Question 6 (10 points) A beam with length l and constant cross section A and constant Young's modulus E is loaded by a force as indicated in the figure below. Calculate the displacement u as a function of x, F, l, A and E. 5

Question 7 (10 points) On a small cubic volume subjected to a homogeneous state of stress the stress components as indicated in the figure were measured (units [MPa]) Specify the full stress tensor. Question 8 (10 points) The homogeneous state of stress at a point in a material is described by the following stress tensor: σ 20ee 8ee [MPa] x x y y a) Calculate the stress vector s working on a surface oriented at an angle of 30 degrees with the x-direction. b) Calculate the magnitude of the normal stress on the surface 6

Question 9 (10 points) A thin sample of a soft material of 441 [mm] in size is compressed by a force of 160 [N] in the z-direction between two rigid plates. The tissue has a Young's modulus of E= 100 [MPa] and a Poisson s ratio of v=0.4. It can be assumed that no friction exists between plate and material. Calculate the dimensions of the sample in the x-, y- and z-direction in the compressed state Question 10 (10 points) A bar with cylindrical cross-section and its longitudinal axis in the z-direction is connected to the wall at its end A while at its end B a moment M Mex and a torque T Tez are acting. The stresses in the bar due to this moment and torque are evaluated at a cross-section halfway the bar at a point P located at the y-axis next to the surface as indicated in the figure. Which of the 6 stress components ( xx, yy, zz, xy, xz, ) will be zero at point P? 7

Formuleblad behorende bij het vak mechanica voor MWT 8TB00 Vector rekenen Inproduct (inner product): ab. a b cos Uitproduct (vector product): c ab; c a b sin Tripelproduct (triple product): a b c a b c Dyadisch product (dyadic product): ab p a b p Bewerkingen waarbij een vectorbasis wordt gebruikt: vector notatie Inproduct (inner product): ab a b a b a b x x y y z z Uitproduct (vector product) ab ab y zab z yex ab z xab x zey ab x yab y xez Dyadisch product (dyadic product): ab axbxexe x+axbyexey axbzexez abee y x y x abee y y y y+abee y z y z abee abee abee z x z x z y z y z z z z Bewerkingen waarbij een vectorbasis wordt gebruikt: kolom notatie Inproduct (inner product): T abab x x ab y y ab z z Uitproduct (vector product) ab y z ab z y ab azbx axbz ab x y ab y x Dyadisch product (dyadic product): ab x x ab x y ab x z T ab ab y x ab y y ab y z ab z x ab z y ab z z 8

Matrix operaties Ab c AB C Ia a en: IA AI A 1 A A I Krachten en momenten De component F t van een kracht F in de richting van een eenheidsvector e wordt gegeven door: Ft Fe e Moment bepalen t.o.v. punt P, terwijl kracht F aangrijpt in Q: M x x F Q P Evenwicht (equilibrium) F 0 M 0 Beweging en massatraagheid (movement and inertia) Kracht voor het versnellen van een massa: F ma Moment voor een hoekversnelling (angular acceleration) van een puntmassa op afstand R: 2 M mr Moment voor een hoekversnelling (angular acceleration) van een object rond zijn as: M I Vezels (fibers) en spieren (muscles) Relatie tussen kracht en verlenging voor een vezel l F c 1c1c l0 Relatie tussen kracht en verlenging voor een geactiveerde spier l F c 1c 1 lc c Visco-elastisch materiaalgedrag (visco-elastic behavior) Elastisch gedrag: 1 Visceus gedrag: F c F c c 9

Heavyside function: 0alst0 Ht () 1alst0 Kruip functie (creep function) J(t): Als Ft () Ht () is voorgeschreven, dan volgt de rek de kruipfunctie: () t J() t Relaxatie functie (relaxation function) G(t): Als () t H() t is voorgeschreven, dan volgt de kracht de relaxatiefunctie: Ft () Gt () Proportionaliteit (proportionality): Als F() t FH 0 () t is voorgeschreven, dan volgt de rek: () t FJ 0 () t Als() t 0H() t is voorgeschreven, dan volgt de kracht: F() t 0G() t Superpositie (superposition): Bij een stap in de belasting op t=0 en een tweede stap op t=t 1 volgt voor t > t 1 : () t FJ() t FJ( t t ) 0 1 1 Ft () Gt () Gt ( t) 0 1 1 Spanning (stress) en rek (strain) in een 1-D continuum N Spanning: A du Rek: dx Materiaalgedrag: E d Evenwichtsvergelijking: du EA q 0 dx dx Spanning (stress) en rek (strain) in een 3-D continuum Spanningstensor (stress tensor): Als dyadische producten: σ ee ee ee ee ee ee ee ee ee 10 xx x x yy y y zz z z y z z y xz x z z x xy x y y x In matrixvorm: xx xy xz xy yy xz zz Rektensor (strain tensor): Als dyadische producten: ε ee ee ee ee ee ee ee ee ee xx x x yy y y zz z z y z z y xz x z z x xy x y y x In matrixvorm: xx xy xz xy yy xz zz

Met normaalrekken (normal strains) en schuifrekken (shear strains): u u x y uz Normaalrekken: xx ; yy ; zz x y z 1du du x y 1dux duz 1duy duz Schuifrekken: xy ; xz ; 2 dy dx 2 dz dx 2 dz dy a : ε a a Grootte van de rek in richting van eenheidsvector Materiaalgedrag: wet van Hook (Hook s law): 1 1 v v v E E 1 1 v v v E E 1 1 v v v E E xx xx yy zz yy xx yy zz xz xz zz xx yy zz xy xy E 1 E xx v xx vyy v zz 1 v 1 2v 1 v E E yy vxx 1vyy vzz xz xz 1v12v 1v E E 1 xy xy zz vxx vyy v zz 1v12v 1 v Theorema van Cauchy: geeft de spanningvector s op een vlak met normaal n Als dyadisch product: s σn In matrixvorm: sx xx xy xz nx s n y xy yy y s z xz zz n z Von Mises equivalente spanning: 1 2 2 2 3 2 2 2 M xx yy yy zz zz xx xy xz 2 V Volumerek: tr() ε xx yy zz Buiging en torsie Pure buiging: Torsie: Normaalpanning: Schuifspanning: Hoekverdraaing: xx M t I T r J T E x met G GJ 2(1 v) 11

Answers 1) a) b) H A=0; V A=3/2; V B= -3/2 [N] 2) 3) 3 g [s -2 ] 2 l F 4) a) 1 c1 c2 c1 c2 b) F1 F [N] ; F2 c1 c2 c c 5) 1 2 F [N] F Fl 6) ux ( ) x EA EA 7) σ 20ee 10ee 2( ee ee) 5( ee ee) [MPa] 8) a) s 10e x 4 3e b) s 11[MPa] n x x z z x y y x y z z y 9) New dimensions: 4.164.160.9 [mm] 10) 0 xx yy xy y 12