giáo trình sức bền vật liệu

giáo trình sức bền vật liệu bao gồm 6 chương: chương 1: Nội lực ngoại lực chương 2: Kéo nén đúng tâm chương 3: Trạng thái ứng suất chương 4: Đặc trưng hình học của mặt cắt chương 5: Thanh chịu xoắn chương 6: Thanh chịu uốn

CHƯƠNG I: NGOẠI LỰC-NỘI LỰC I NGOẠI LỰC Định nghĩa: Là lực tác động từ vật thể môi trường lên vật thể xét I NGOẠI LỰC Phân loại: a Theo tác dụng: - Lực tập trung - Lực phân bố I NGOẠI LỰC Phân loại: b Theo tính chất: - Lực tĩnh - Lực động I NGOẠI LỰC Phân loại: c Theo thời gian: - Lực thường xuyên - Lực tạm thời II NỘI LỰC Định nghĩa P1 P2 A• P4 B • P3 - Khi vật thể bị biến dạng, khoảng cách phần tử bị thay đổi - Lực liên kết phần tử tăng lên Phần tăng lực liên kết gọi nội lực Đặc điểm nội lực: - Lực phân bố - Điểm đặt phần tử (bên vật thể) III LIÊN KẾT VÀ PHẢN LỰC LIÊN KẾT: Gối di động: (liên kết đơn) YA A III LIÊN KẾT VÀ PHẢN LỰC LIÊN KẾT: Gối cố định: (liên kết đôi) YA XA III LIÊN KẾT VÀ PHẢN LỰC LIÊN KẾT: Ngàm: (Liên kết ba) YA M XA Thảo luận Ví dụ: Cho chịu lực hình Biết: P=100N; L=1m Tìm phản lực ? M=PL 2P A D C B L L L IV PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT Các thành phần nội lực - Xét vật thể cân lực: (P1, P2, P3, P4) Trong vật thể có hệ nội lực - Dùng mặt phẳng p vng góc với trục thanh, cắt làm phần (A B) - Giữ phần A lại Trên mặt cắt có hệ nội lực, Hợp lực R nội lực ta ln tìm nhờ cân phần A P3 P1 P2 P4 P1 P2 P3 p A B P4 P1 P2 R A z x y 10 CÁC DẠNG BÀI TẬP a Bài toán kiểm tra bền: * Ví dụ: Cho dầm trịn chịu lực hình Biết: D  20cm;    10 KN / cm2 ; E  2.104 KN / cm Kiểm tra điều kiện bền dầm? 21 CÁC DẠNG BÀI TẬP a Bài tốn kiểm tra bền: * Ví dụ: Cho dầm trịn chịu lực hình Biết: D  20cm;    10 KN / cm2 ; E  2.104 KN / cm Kiểm tra điều kiện bền dầm? 22 CÁC DẠNG BÀI TẬP a Bài tốn kiểm tra bền: * Ví dụ: D  20cm;    10 KN / cm ; Giải E  2.104 KN / cm 23 CÁC DẠNG BÀI TẬP a Bài toán kiểm tra bền: * Ví dụ: D  20cm;    10 KN / cm2 ; Giải E  2.104 KN / cm - Bước 1: Tính phản lực M A 0 AB  P AC  YD AD  AB  YD AD  Q  P AC 12.10  80.30  YD   63 N 40  Q Y   YA  Q  P  YD   YA  Q  P  YD  YA  12  80  63  29 N 24 CÁC DẠNG BÀI TẬP a Bài toán kiểm tra bền: * Ví dụ: D  20cm;    10 KN / cm2 ; Giải E  2.104 KN / cm - Bước 2: Vẽ biểu đồ lực cắt YA  29 N YD  63 N - Bước 3: Vẽ biểu đồ momen 25 CÁC DẠNG BÀI TẬP a Bài tốn kiểm tra bền: * Ví dụ: D  20cm;    10 KN / cm ; Giải E  2.104 KN / cm - Bước 4: Kiểm tra bền max Mx     Wx C  max  max Mx  0,1D3 0,63  0,1.203  max  7,87.104 KN / cm    26 CÁC DẠNG BÀI TẬP b Bài tốn tìm kích thước thỏa bền: - Từ điền kiện bền suy kích thước thỏa đk bền - Chú ý: tiết diện dầm hình + Tiết diện dầm hình trịn đặc: max max Mx     0,1D max D Mx 0,1  27 CÁC DẠNG BÀI TẬP b Bài tốn tìm kích thước thỏa bền: - Từ điền kiện bền suy kích thước thỏa bền - Chú ý: tiết diện dầm hình + Tiết diện dầm hình trịn rỗng:  max Mx    0,1D (1   ) max Mx D 0,1  (1  4 ) 28 CÁC DẠNG BÀI TẬP b Bài tốn tìm kích thước thỏa bền: - Từ điền kiện bền suy kích thước thỏa bền - Chú ý: tiết diện dầm hình + Tiết diện dầm hình chữ nhật: max max Mx    b.h max Mx  b.h   29 CÁC DẠNG BÀI TẬP b Bài tốn tìm kích thước thỏa bền: * Ví du: D  20cm;    10 KN / cm ; E  2.104 KN / cm Giải - Bước 1,2,3 tương tự - Bước 4: Tìm D thỏa điều kiện bền max max Mx    0,1D max D Mx 0,1  0.63 D  0,85cm 0,1.10 30 ƠN TẬP Bài 10: Cho dầm trịn chịu lực hình Biết: D  20cm;a  1m;q  10 KN/ m; P  10 KN; M  KNm;    10 KN / cm2 ; E  2.104 KN / cm Kiểm tra điều kiện bền dầm? 31 ÔN TẬP Bài 10: D  20cm;a  1m;q  10 KN/ m; P  10 KN; M  KNm;    10 KN / cm2 ; E  2.104 KN / cm Giải 32 ÔN TẬP Bài 10: D  20cm;a  1m;q  10 KN/ m; P  10 KN; M  KNm;    10 KN / cm2 ; - Bước 1: Tính phản lực E  2.104 KN / cm Giải Q  q.2a  10.2  20 KN / m M A 0 AB  P AC  M  YD AD  AB  YD AD  Q  P AC  M 20.1  10.3   YD   13KN 4.1  Q Y   YA  Q  P  YD   YA  Q  P  YD  YA  20  10  13  17 KN 33 ÔN TẬP Bài 10: D  20cm;a  1m;q  10 KN/ m; P  10 KN; M  KNm;    10 KN / cm2 ; - Bước 2: Vẽ biểu đồ lực cắt E  2.104 KN / cm Giải YA  17 KN YD  13KN - Bước 3: Vẽ biểu đồ momen 17 AE AE   AB  AE  AE  17(2  AE )  AE  34  17 AE  AE  AE  34  1, m 20 34 ÔN TẬP Bài 10: D  20cm;a  1m;q  10 KN/ m; P  10 KN; M  KNm;    10 KN / cm2 ; - Bước 4: Kiểm tra bền max E  2.104 KN / cm Giải Mx     Wx E max Mx  0,1D3 max 14,45.102 KNc m  0,1.203 cm3 max  1,8KN / cm    35 ... TRƯNG CƠ HỌC VẬT LIỆU Thí nghiệm vật liệu dẻo a/ Thí nghiệm kéo: - Kéo hình trụ chiều dài L, đường kính d - Ta thấy tăng lực kéo đạt đến giá trị bị giãn d L F1 L1 28 Thí nghiệm vật liệu dẻo a/... P-L: đường cong Pc C - Lực lớn lực bền Pb D A Ptl - Giới hạn bền: Pb sb  F0 O B G L - Ba đại lượng stl, sc, sb đặc trưng học vật liệu 32 Thí nghiệm vật liệu giịn a/ Thí nghiệm kéo: P - Tiến... kéo tương tự cho Pb vật liệu giòn - Ta nhận biểu đồ P-L: đường cong liên tục - Chỉ tìm giới hạn bền: l Pb O sb  F0 - Khi làm thí nghiệm ta thấy giới hạn bền nén lớn giới hạn bền kéo nhiều - Ví