L, EI F A B k - WSG Isaac Newton

UNIVERSITEIT TWENTE.
SS/3/jan14
datum: 24 januari 2014
Tijd: 8:45–10:30 uur
CTW: Werktuigbouwkunde
Stijfheids- en Sterkteleer
DEELTOETS 3
Gebruik van een (grafische) rekenmachine is toegestaan.
Geef duidelijk aan op de eerste bladzijde van het antwoordblad als u niet het standaard modulevak wilt afronden, maar bijvoorbeeld ‘Stijfheid en Sterkte 1’ (alleen opgave 1), of ‘Stijfheidsen Sterkteleer’ op basis van een eerder gehaald cijfer voor ‘Stijfheid en Sterkte 1’ (alleen opgave 2).
Opgave 1 (5 punten)
A
B
40 N/mm
11
00
00
11
00
11
111
000
000
111
1000 mm
De getoonde balk is in A ingeklemd en in B
opgelegd en wordt belast met een uniform
verdeelde belasting. De buigstijfheid EI is
5 · 1012 Nmm2 . Door een uitlijningsfout is
de oplegging 3 mm hoger uitgekomen dan
de inklemming.
a. Schets de vervormings-, dwarskracht- en momentenlijn.
b. Bepaal de reactiekrachten en reactiemomenten in A en B.
c. Bepaal de hoekverdraaiing in B.
Opgave 2 (5 punten)
L, EI
A
B
F
k
Een slanke prismatische balk AB is in punt A ingeklemd en in punt B belast op de in de
figuur aangegeven wijze door een centrische kracht F . Balk AB heeft een lengte L en een
buigstijfheid EI. Punt B is via een veer met veerconstante k verbonden met de vaste wereld.
a. Schets de balkconstructie in de uitgeknikte toestand en teken het VLS in deze toestand.
b. Geef aan of de balkconstructie statisch bepaald of onbepaald is en waarom.
c. Stel de differentiaalvergelijking op voor de uitgeknikte toestand.
d. Schrijf de homogene en particuliere oplossing van de differentiaalvergelijking op.
e. Geef aan wat de onbekenden zijn in deze oplossing.
f. Stel de randvoorwaarden op, nodig voor het afleiden van de knikvoorwaarde.
g. Leid de knikvoorwaarde af.
Vergeet-mij-nietjes:
θ
v
M
ML
2EI
2
3
ML
EI
2
P
−PL
3EI
−PL
2EI
w
−wL4
8EI
−wL3
6EI