Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Overig

Mechanics of Deformable Bodies

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
70
Geüpload op
12-09-2024
Geschreven in
2024/2025

Mechanics of Deformable Bodies Solved Problems

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

CHAPTER 1

(SIMPLE STRESSES)

, NORMAL STRESS
Problem 104
1. A hollow steel tube with an inside diameter of 100 mm must carry a tensile load
of 400 kN. Determine the outside diameter of the tube if the stress is limited to
120 MN/m.

SOLUTION:
𝑃 = 𝜎𝐴
𝐺𝑖𝑣𝑒𝑛:
1000 𝑁
𝑃 = 400 𝑘𝑁 ( ) = 400 000 𝑁
1 𝑘𝑁
𝜎 = 120𝑀𝑃𝑎 (𝑁𝑜𝑡𝑒: 1 𝑀𝑁/𝑚 = 1 𝑀𝑃𝑎)
1
𝐴= 𝜋 (𝐷 2 − (100𝑚𝑚)2 )
4
𝑆𝑜𝑙𝑢𝑡𝑖𝑜𝑛:
𝑃 = 𝜎𝐴
1
400 000 𝑁 = 120𝑀𝑃𝑎 𝜋 (𝐷 2 − (100𝑚𝑚)2 )
4
400 000 𝑁 = 30 𝑀𝑃𝑎 𝜋 (𝐷 2 − (10 000 𝑚𝑚 2 )
400 000 𝑁 = 30 𝑀𝑃𝑎 𝜋 𝐷 2 − 300 000 𝑚𝑚 2 𝜋 )
400 000 𝑁 + 300 000 𝑀𝑃𝑎 𝑚𝑚 2 𝜋
𝐷2 =
30 𝑀𝑃𝑎 𝜋
2
√𝐷 = √14244. 131815 𝑚𝑚 2 (𝑆𝑞𝑢𝑎𝑟𝑒 𝑏𝑜𝑡ℎ 𝑠𝑖𝑑𝑒𝑠 𝑡𝑜 𝑔𝑒𝑡 𝑡ℎ𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 𝑜𝑓 𝐷)
𝑫 = 𝟏𝟏𝟗. 𝟑𝟓 𝒎𝒎𝟐


Problem 106
2. The homogeneous bar shown in Fig. P-106 is supported by a smooth pin at C
and a cable that runs from A to B around the smooth peg at D. Find the stress in
the cable if its diameter is 0.6 inch and the bar weighs 6000 lb.


SOLUTION:


𝛴 𝑀ʗ = 0
3
5𝑓𝑡 𝑇 + 10𝑓𝑡 ( 𝑇) = 5𝑓𝑡 (6000𝑙𝑏)
√34
10.14496𝑇 = 30 000𝑓𝑡 • 𝑙𝑏
𝑇 = 2957.13𝑙𝑏

,𝐺𝑖𝑣𝑒𝑛:
𝑇 = 2957.13 𝑙𝑏
𝐷 = 0.6 𝑖𝑛
𝑅𝑒𝑞𝑢𝑖𝑟𝑒𝑑: 𝜎 =?

𝑇 = 𝜎𝐴
1
2957.13 𝑙𝑏 = 𝜎 𝜋 (𝐷2 )
4
1
2957.13 𝑙𝑏 = 𝜎 𝜋 (0.6 𝑖𝑛2 )
4
𝜎 = 10 522.38 𝑙𝑏/ 𝑖𝑛2
Thus, 10 522.38 lb/ 𝒊𝒏𝟐 = 10 522.38 psi

Problem 107
3. A rod is composed of an aluminum section rigidly attached between steel and
bronze sections, as shown in Fig. P-107. Axial loads are applied at the positions
indicated. If P = 3000 lb and the cross-sectional area of the rod is 0.5 𝑖𝑛2 ,
determine the stress in each section.




SOLUTION:


Given: STEEL: ALUMINUM: BROZE:
P = 3000 lb 𝛔_𝑠𝑡 𝐴_𝑠𝑡 = 𝑃𝑠𝑡

P = 3000 lb 𝛔𝑠𝑡 (𝐀𝑠𝑡 ) = 𝐏𝑠𝑡 𝛔𝑎𝑙 (𝐀𝑎𝑙 ) = 𝐏𝑎𝑙 𝛔𝑏𝑟 (𝐀𝑏𝑟 ) = 𝐏𝑏𝑟

𝐴𝑠𝑡 = 0.5 𝑖𝑛2 𝛔𝑠𝑡 (0.5 𝑖𝑛2 ) = 12 𝛔𝑎𝑙 (0.5 𝑖𝑛 2 ) = 12 𝛔𝑏𝑟 (0.5 𝑖𝑛 2 ) = 12

𝐴𝑏𝑟 = 0.5 𝑖𝑛2 𝛔𝒔𝒕 = 𝟐𝟒 𝒌𝒔𝒊 𝛔𝒂𝒍 = 𝟒 𝒌𝒔𝒊 𝛔𝒃𝒓 = 𝟏𝟖 𝒌𝒔𝒊

, SHEARING STRESS
Problem 115
1. What force is required to punch a 20-mm-diameter hole in a plate that is 25 mm
thick? The shear strength is 350 MN/𝑚 2 .

SOLUTION:
𝑮𝒊𝒗𝒆𝒏:
Required diameter of hole = 20
mm Thickness of plate = 25 mm
Shear strength of plate = 350 MN/m2


𝑹𝒆𝒒𝒖𝒊𝒓𝒆𝒅: 𝐹𝑜𝑟𝑐𝑒 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑖𝑟𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝑝𝑢𝑛𝑐ℎ 𝑎 20 − 𝑚𝑚 − 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 ℎ𝑜𝑙𝑒
V = τA = P

P = 350 N/𝑚 2 [ π (20 mm) (25 mm)]
P = 549 778.7 N (Covert to kN where; 1 N = 0.001 kN)
𝐏 = 𝟓𝟒𝟗. 𝟖 𝐤𝐍


Problem 117
2. Find the smallest diameter bolt that can be used in the clevis shown in Fig. 1-11b
if P = 400 kN. The shearing strength of the bolt is 300 MPa.

SOLUTION:
Given:
Force P = 400 kN
Shear strength of the bolt = 300 MPa


𝑉 = 𝜏𝐴 = 𝑃
1
400 kN (1000) = 300 MPa [ 2 ( 𝜋 𝑑2 )]
4
𝒅 = 𝟐𝟗. 𝟏𝟑 𝒎𝒎

Geschreven voor

Vak

Documentinformatie

Geüpload op
12 september 2024
Aantal pagina's
70
Geschreven in
2024/2025
Type
OVERIG
Persoon
Onbekend

Onderwerpen

$10.99
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
carmiguinte

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
carmiguinte N/A
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
-
Lid sinds
1 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
3
Laatst verkocht
-

0.0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen