Luyện thi FE Cơ khí: bài tập và câu hỏi ôn thi

Bài tập luyện tập cho kỳ thi Fundamentals of Engineering (FE) Cơ khí: tĩnh học, sức bền vật liệu, động lực học và dao động, nhiệt động lực học và chu trình công suất, cơ học chất lưu, truyền nhiệt và thiết kế máy.

Gói ôn nước rút (PDF)Bảng công thức, các bước phương pháp và bài tập có lời giải đầy đủ, sẵn sàng để in.

Đây là tài liệu luyện tập độc lập. ExamProblems không liên kết với hay được xác nhận bởi tổ chức tổ chức kỳ thi này, và tên kỳ thi chỉ được dùng để mô tả nội dung.

Các chủ đề trong môn học này

  1. Phản lực gối của dầm1 tải tập trung · 2 tải tập trung · tải tập trung + tải phân bố đềubài tính toán
  2. Ứng suất và biến dạng dọc trụcứng suất pháp · biến dạng và độ giãn dài · thanh bậcbài tính toán
  3. Xoắn của trụcứng suất tiếp · góc xoắn · truyền công suấtbài tính toán
  4. Lực cắt và mômen uốntải tập trung · tải phân bố đều toàn nhịp · tải tập trung + tải phân bố đềubài tính toán
  5. Vòng tròn Mohr và biến đổi ứng suấtứng suất chính · ứng suất tiếp lớn nhất và phương chính · ứng suất trên mặt nghiêngbài tính toán
  6. Độ võng của dầmcông xôn, tải ở đầu · tải phân bố đều · xếp chồng và thiết kếbài tính toán
  7. Mất ổn định cộthai đầu khớp · các điều kiện biên khác · thiết kế và ứng suất tới hạnbài tính toán
  8. Chuyển động némném ngang · ném từ mặt đất · ném từ độ caobài tính toán
  9. Công và năng lượngrơi tự do · mặt dốc có ma sát · mặt dốc, ma sát và lò xobài tính toán
  10. Dao động cơ họctần số riêng · tỉ số cản · lò xo mắc nối tiếp và song songbài tính toán
  11. Động cơ nhiệt và máy lạnhđịnh luật một của chu trình · giới hạn Carnot · tủ lạnh và bơm nhiệtbài tính toán
  12. Chu trình công suất khíchu trình Otto · chu trình Diesel · chu trình Braytonbài tính toán
  13. Phương trình liên tục và Bernoulliphương trình liên tục · ống thu hẹp nằm ngang · ống đi lênbài tính toán
  14. Ma sát đường ống và tổn thất cột ápSố Reynolds · tổn thất cột áp Darcy–Weisbach · tổn thất cục bộ và tổng cột ápbài tính toán
  15. Máy bơm và công suất bơmcông suất thủy lực · hiệu suất bơm · cột áp hệ thống và công suấtbài tính toán
  16. Dẫn nhiệttường đơn · tường nhiều lớp · tường có đối lưubài tính toán
  17. Bánh răng và hệ bánh răngtỉ số tốc độ · mômen xoắn và công suất · hệ bánh răng ghépbài tính toán
  18. Biến đổi Laplacecác cặp trong bảng và các định lý giá trị · biến đổi ngược bằng phân thức đơn giản · Phương trình vi phân thường và hàm truyềnbài tính toán
  19. Sơ đồ khốinối tiếp, song song và hồi tiếp · hàm truyền vòng kín và sai số · nhiễu, ổn định và các cựcbài tính toán
  20. Đáp ứng bướchệ bậc nhất · các thông số của hệ bậc hai · hệ vật lý và thiết kếbài tính toán
  21. Sai số xác lập và điều khiển PIDloại hệ thống và hằng số sai số · sai số xác lập và độ lợi · thiết kế P, PI và PDbài tính toán

Mẹo làm bài thi Luyện thi FE Cơ khí

  • Kiểm tra đơn vị trước tiên: hầu hết đáp án sai trong kỳ thi FE là do sai đơn vị.
  • Dùng các trường hợp chuẩn trong sổ tay tra cứu cho độ võng của dầm thay vì tích phân.
  • Trong nhiệt động lực học, luôn đổi nhiệt độ sang kelvin.

Ví dụ có lời giải

Phản lực gối của dầmDễ
P = 55 kNABRA​RB​ = ?2 m2 m

Dầm đơn giản có gối cố định tại A và gối di động tại B. Tìm phản lực thẳng đứng RB.

L = 4 mP = 55 kN tại 2 m

Tìm RB (kN)

Hiện các gợi ý
  1. Dùng điều kiện cân bằng tĩnh: ΣFy = 0 và ΣM = 0. Hai ẩn số, hai phương trình.
  2. Lấy mômen quanh A. RA đi qua A nên bị triệt tiêu và bạn tìm được ngay RB.
  3. Tổng tải hướng xuống là 55 kN, nên RA + RB = 55 kN.
Hiện đáp án và lời giải từng bước

Cân bằng tĩnh: một vật đứng yên có ΣFx = 0, ΣFy = 0 và ΣM = 0 quanh mọi điểm. Lấy mômen quanh một gối sẽ loại phản lực của gối đó khỏi phương trình.

P = 55 kNABRA​RB​2 m2 m

Sơ đồ vật thể tự do

Thay các gối đỡ bằng phản lực. Gối di động cho một phản lực thẳng đứng; khi chỉ có tải thẳng đứng, gối cố định cũng cho một phản lực thẳng đứng.

Cân bằng

Mômen quanh A, chiều ngược kim đồng hồ là dương. Sau đó cân bằng lực theo phương thẳng đứng.

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

Đáp số

RB = 27,5 kN
Ứng suất và biến dạng dọc trụcTrung bình
Ø 20 mmĐồng thau2,5 mP = 10 kN

Tìm biến dạng dọc trục ε trong thanh đồng thau, tính bằng microstrain (µε = 10⁻⁶).

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

Tìm ε (µε)

Hiện các gợi ý
  1. Kết hợp ba hệ thức: σ = P/A, ε = σ/E, δ = ε·L.
  2. Đổi E sang MPa (GPa × 1000) để khớp với ứng suất theo MPa, và đổi L sang mm.
  3. σ = 31,83 MPa.
Hiện đáp án và lời giải từng bước

Định luật Hooke: trong giới hạn đàn hồi σ = E·ε. Kết hợp với σ = P/A và ε = δ/L ta được δ = PL/(AE).

Ứng suất

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

Biến dạng (định luật Hooke)

E for đồng thau = 100 GPa = 100000 MPa.

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

Đáp số

ε = 318,3 µε

Cách luyện tập hoạt động

  • “Luyện tập môn học này” trộn các bài từ mọi chủ đề của nó, giống một kỳ thi thật.
  • Mỗi bài tập có số liệu mới, nên bạn học phương pháp chứ không học thuộc đáp án.
  • Bí rồi? Hãy mở một gợi ý nhỏ trước, và chỉ xem giải thích đầy đủ khi cần.
  • Đề thi thử có tính giờ và không có gợi ý, và bạn nhận được điểm số cùng phần xem lại đầy đủ ở cuối.

Máy tính cho môn học này

Các môn học liên quan