FE Mechanical sınav hazırlığı: alıştırma soruları ve sınav soruları

Fundamentals of Engineering (FE) Mechanical sınavı için alıştırma soruları: statik, mukavemet, dinamik ve titreşimler, termodinamik ve güç çevrimleri, akışkanlar mekaniği, ısı transferi ve makine tasarımı.

Hızlı tekrar paketi (PDF)Formül kâğıtları, yöntem adımları ve tam çözümlü alıştırma soruları, yazdırmaya hazır.

Bu bağımsız bir alıştırma materyalidir. ExamProblems bu sınavı düzenleyen kuruluşla bağlantılı değildir ve onun tarafından onaylanmamıştır; sınav adı yalnızca içeriği tanımlamak için kullanılmaktadır.

Bu dersteki konular

  1. Kiriş mesnet tepkileri1 tekil yük · 2 tekil yük · tekil yük + yayılı yükhesaplamalar
  2. Eksenel gerilme ve şekil değiştirmenormal gerilme · şekil değiştirme ve uzama · kademeli çubukhesaplamalar
  3. Millerin burulmasıkayma gerilmesi · burulma açısı · güç iletimihesaplamalar
  4. Kesme kuvveti ve eğilme momentitekil yük · tüm açıklıkta yayılı yük · tekil yük + yayılı yükhesaplamalar
  5. Mohr dairesi ve gerilme dönüşümüasal gerilmeler · en büyük kayma ve asal doğrultu · eğik düzlemdeki gerilmehesaplamalar
  6. Kiriş sehimikonsol, uç yükü · düzgün yük · süperpozisyon ve tasarımhesaplamalar
  7. Kolon burkulmasımafsallı uçlar · diğer mesnet koşulları · tasarım ve kritik gerilmehesaplamalar
  8. Eğik atışyatay atış · yerden atış · yüksekten atışhesaplamalar
  9. İş ve enerjiserbest düşme · sürtünmeli eğim · rampa, sürtünme ve yayhesaplamalar
  10. Mekanik titreşimlerdoğal frekans · sönüm oranı · seri ve paralel yaylarhesaplamalar
  11. Isı makineleri ve soğutucularçevrim için birinci yasa · Carnot sınırı · buzdolapları ve ısı pompalarıhesaplamalar
  12. Gaz güç çevrimleriOtto çevrimi · Diesel çevrimi · Brayton çevrimihesaplamalar
  13. Süreklilik ve Bernoullisüreklilik · yatay daralma · yükselen boruhesaplamalar
  14. Boru sürtünmesi ve yük kaybıReynolds sayısı · Darcy–Weisbach yük kaybı · yerel kayıplar ve toplam yükhesaplamalar
  15. Pompalar ve pompa gücühidrolik güç · pompa verimi · sistem yükü ve güçhesaplamalar
  16. Isı iletimitek katmanlı duvar · bileşik duvar · taşınımlı duvarhesaplamalar
  17. Dişliler ve dişli dizilerihız oranı · tork ve güç · bileşik dişli dizisihesaplamalar
  18. Laplace dönüşümleridönüşüm çiftleri ve değer teoremleri · kısmi kesirlerle ters dönüşüm · Diferansiyel denklemler ve transfer fonksiyonlarıhesaplamalar
  19. Blok diyagramlarseri, paralel ve geri besleme · kapalı çevrim transfer fonksiyonları ve hatalar · bozucular, kararlılık ve kutuplarhesaplamalar
  20. Basamak yanıtıbirinci dereceden sistemler · ikinci dereceden parametreler · fiziksel sistemler ve tasarımhesaplamalar
  21. Kalıcı durum hatası ve PID denetimisistem tipi ve hata sabitleri · kalıcı durum hataları ve kazanç · P, PI ve PD tasarımıhesaplamalar

FE Mechanical sınav hazırlığı için sınav ipuçları

  • Her şeyden önce birimleri kontrol edin: FE’deki yanlış cevapların çoğu birim hatasıdır.
  • Kiriş sehimi için integral almak yerine referans el kitabındaki standart durumları kullanın.
  • Termodinamikte sıcaklıkları her zaman kelvine çevirin.

Çözümlü örnekler

Kiriş mesnet tepkileriKolay
P = 55 kNABRA​RB​ = ?2 m2 m

Basit mesnetli kirişin A’da sabit mafsalı, B’de kayıcı mesnedi var. Düşey mesnet tepkisi RB değerini bulun.

L = 4 mP = 55 kN @ 2 m

İstenen: RB (kN)

İpuçlarını göster
  1. Statik denge kullanın: ΣFy = 0 ve ΣM = 0. İki bilinmeyen, iki denklem.
  2. A’ya göre moment alın. RA A’dan geçtiği için düşer ve RB’yi doğrudan bulursunuz.
  3. Toplam aşağı yük 55 kN, dolayısıyla RA + RB = 55 kN.
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Statik denge: durgun bir cisim için herhangi bir noktaya göre ΣFx = 0, ΣFy = 0 ve ΣM = 0. Bir mesnede göre moment almak o mesnedin tepkisini denklemden çıkarır.

P = 55 kNABRA​RB​2 m2 m

Serbest cisim diyagramı

Mesnetleri tepki kuvvetleriyle değiştirin. Kayıcı mesnet bir düşey tepki verir; yalnızca düşey yükler varsa sabit mafsal da bir düşey tepki verir.

Denge

A’ya göre momentler, saat yönünün tersi pozitif. Ardından düşey kuvvet dengesi.

ΣMA = 0: RB·4 = 55·2
RB = 110/4 = 27,5 kN
ΣFy = 0: RA = 55 − 27,5 = 27,5 kN

Cevap

RB = 27,5 kN
Eksenel gerilme ve şekil değiştirmeOrta
Ø 20 mmPirinç2,5 mP = 10 kN

pirinç çubuktaki eksenel birim şekil değiştirme ε değerini mikro şekil değiştirme (µε = 10⁻⁶) cinsinden bulun.

P = 10 kNd = 20 mmL = 2,5 mE = 100 GPa

İstenen: ε (µε)

İpuçlarını göster
  1. Üç ilişkiyi zincirleyin: σ = P/A, ε = σ/E, δ = ε·L.
  2. E’yi MPa’ya çevirin (GPa × 1000) ki MPa cinsinden gerilmeyle uyuşsun; L’yi mm’ye çevirin.
  3. σ = 31,83 MPa.
Cevabı ve adım adım çözümü göster

Hooke yasası: elastik bölgede σ = E·ε. σ = P/A ve ε = δ/L ile birleştirince δ = PL/(AE) elde edilir.

Gerilme

A = π·20²/4 = 314,2 mm²
σ = P/A = 10·1000/314,2 = 31,83 MPa

Birim şekil değiştirme (Hooke yasası)

E for pirinç = 100 GPa = 100000 MPa.

ε = σ/E = 31,83/100000 = 0,0003183 = 318,3 µε

Cevap

ε = 318,3 µε

Çalışma nasıl işler

  • “Bu dersi çalış”, gerçek bir sınavdaki gibi tüm konulardan karışık sorular getirir.
  • Her soruda yeni değerler olur; böylece bir cevabı değil, yöntemi öğrenirsiniz.
  • Takıldınız mı? Önce küçük bir ipucu açın, tam açıklamayı ise yalnızca gerektiğinde.
  • Deneme sınavları süreli ve ipuçsuzdur; sonunda puanınızı ve tam bir değerlendirmeyi görürsünüz.

Bu dersin hesaplayıcıları

İlgili dersler