Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Sức bền vật liệu (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng nghề) nhằm giúp học viên trình bày được các khái niệm cơ bản của môn học như: biến dạng, nội lực, ứng suất, độ bền, độ cứng, độ ổn định của chi tiết máy; phân tích được ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho tính chất cơ học của vật liệu;... Phần 2 của giáo trình gồm những nội dung về: xoắn thuần túy; uốn ngang phẳng; thanh chịu lực phức tạp; ổn định của thanh thẳng chịu nén đúng tâm;... Mời các bạn cùng tham khảo!
52 CHƯƠNG V : XOẮN THUẦN TÚY Mã chương: MH10-05 Giới thiêu: Biến dạng xoắn túy tròn gặp nhiều thực tế đặc biệt chi tiết máy dạng trục Ví dụ: Mũi khoan khoan, trục vít, trục bánh lái, chìa vặn Mục tiêu: - Trình bày khái niệm xoắn túy, biến dạng xoắn - Vẽ biểu đồ mơ men xoắn nội lực, phân tích tính ứng suất mặt cắt - Tính biến dạng chịu xoắn - Tính thành thạo ba toán sức bền theo điều kiện bền điều kiện cứng - Rèn luyện cho người học tính cẩn thận, xác, tư logic KHÁI NIỆM VỀ XOẮN THUẦN TÚY Mục tiêu: - Trình bày khái niệm xoắn túy - Vẽ biểu đồ mô men xoắn nội lực 1.1 Định nghĩa Thanh chịu xoắn túy mà ngoại lực tác dụng ngẫu lực hay mô men có chiều quay ngược có mặt phẳng tác dụng trùng với mặt cắt Ví dụ: Mũi khoan, trục động cơ, trục hộp giảm tốc… 1.2 Nội lực biểu đồ mô men xoắn nội lực 1.2.1 Nội lực Xét thẳng có tiết diện trịn chịu tác dụng mơ men hình vẽ (Hình 5-1) Dùng phương pháp mặt cắt để xác định nội lực m m Ta xác định mô men xoắn nội lực Mz có: - Phương: Trùng với mặt cắt ngang -Trị số: Bằng tổng đại số mômen ngoại lực tác dụng (Mz= m) m MZ *Quy ước dấu Mômen xoắn nội lực: Ký hiệu: Mz Hình 5-1 53 + Nhìn từ bên ngồi vào mặt cắt thấy mô men Mz quay chiều kim đồng hồ Mz mang dấu dương + Nhìn từ bên ngồi vào mặt cắt thấy mơ men Mz quay ngược chiều kim đồng hồ Mz mang dấu âm - Đơn vị: N.m, KN.m, … 1.2.2 Biểu đồ nội lực Các bước vẽ biểu đồ nội lực - Bước 1: Xác định phản lực liên kết (nếu cần) - Bước 2: Chia đoạn cho thanh, dựa sở vị trí tác dụng mơmen tương ứng với điểm, hai điểm liên tiếp đoạn - Bước 3: Xác định nội lực đoạn + Dùng phương pháp mặt cắt, cắt làm hai phần, giữ lại phần để khảo sát + Đặt nội lực vào mặt cắt (giả định nội lực Mz dương ) + Viết phương trình cân giải phương trình giá trị nội lực - Bước 4: Vẽ biểu đồ nội lực + Kẻ đường thẳng song song với trục gọi đường không + Kẻ đoạn thẳng song song với vuông góc với đường khơng + Điền dấu, điền giá trị nội lực *Ví dụ 1: Cho chịu xoắn túy (hình 5-2): m1= 20 KNm, m2= 60 KNm Vẽ biểu đồ nội lực cho AC? m2 m1 B A Hình 5-2 Bài làm - B1: Xác định phản lực liên kết (hình5-3) Ta có phương trình cân m z mA m1 m2 mA m2 m1 60 20 40 KN m - B2: Chia đoạn cho thanh: AB, BC C 54 - B3: Xác định nội lực đoạn mA + Xét đoạn AB: Dùng mặt cắt (1-1) cắt thanh, xét cân phần bên phải, ta có: M Z11 m2 m1 m2 C B A mA Mz1-1 2-2 + Xét đoạn BC: Dùng mặt cắt (2-2) cắt thanh, xét cân phần bên phải, ta có: M m1 Mz A M Z11 m2 m1 50 30 20 KN 2 Z m1 m1 C 20KN.m Mz M Z22 m1 30 KN 40KN.m - B4: Vẽ biểu đồ nội lực (hình5-3) Hình 5-3 *Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ ta thấy đoạn AB đoạn nguy hiểm 1.3 Liên hệ mô men ngoại lực với công suất vận tốc góc Giữa cơng suất động truyền đến trục mô men xoắn ngoại lực tác dụng lên trục có mối quan hệ sau: Cơng A mô men M thực trục quay góc α thời gian t là: A = M.α Vậy cơng suất: W = Từ rút ra: M Trong đó: (5-1) A M M t t (5-2) W (5-3) - M mô men xoắn ngoại lực (Nm) - W cơng suất (w) - ω vận tốc góc (rad/s) - n tốc độ vòng quay (vòng/phút) Vận tốc góc: n 30 (rad/s) (5-4) Trong kỹ thuật người ta cịn sử dụng cơng thức sau: M 9,55 W n (Nm) (5-5) 55 W tính mã lực ta có: M 7162 W n (Nm) (5-6) ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG TRONG THANH MẶT CẮT TRỊN CHỊU XOẮN Mục tiêu: - Trình bày biến dạng chịu xoắn túy - Phân tích tính ứng suất sinh mặt cắt ngang - Tính biến dạng chịu xoắn 2.1 Biến dạng Xét thẳng có tiết diện trịn, chiều dài l, bán kính R + Trước cho chịu xoắn (Hình 5- 4) - Kẻ lên mặt đường thẳng song song với trục thanh, đường thẳng đặc trưng cho thớ dọc - Kẻ đường trịn vng góc với trục thanh, đường đặc trưng cho mặt cắt ngang l a O O` A B Hình 5- Tác dụng vào mô men xoắn m làm cho chịu xoắn + Sau cho chịu xoắn (Hình 5- 5) l a O O` m B` γ A Hình 5-5 φ 56 Nhận xét: - Các thớ dọc: + Các thớ dọc bị lệch so với ban đầu góc , chúng song song với khơng cịn song song với trục : góc trượt thớ dọc + Xét thớ dọc trục OO`, ta thấy thớ OO` không bị lệch so với ban đầu, biến dạng góc thớ OO` Xét thớ dọc cách trục khoảng r (r < Rmax) ta thấy r tăng góc tăng, r đạt Rmax ta thấy góc đạt giá trị lớn Như góc có giá trị thay đổi từ đến max Ta có: ≤ ≤ max Vậy ta thấy thớ dọc trùng với trục không bị biến dạng góc = Càng tiến mặt trụ ngồi góc tăng dần mặt trụ ngồi góc đạt gia trị lớn max - Các mặt cắt ngang: + Khoảng cách mặt cắt ngang không đổi, chiều dài khơng đổi khơng có biến dạng dọc trục (dài) + Các mặt cắt ngang tròn, phẳng vng góc với trục + Xét điểm B thuộc thanh, ta thấy trước biến dạng điểm B giao điểm thớ dọc thứ với mặt đầu tự do, sau chịu xoắn điểm B dịch chuyển thành điểm B` Như ta thấy điểm B dịch chuyển cung tương ứng cung BB`, tức mặt đầu tự xoay góc tương ứng φ φ : góc xoay mặt cắt ngang Xét điểm A thuộc mặt đầu cố định, ta thấy điểm A không bị xoay, góc xoay mặt đầu cố định tức φ = Xét mặt cắt ngang cách mặt đầu tự khoảng a ta thấy mặt cắt bị xoay góc (như hình vẽ), góc xoay lớn nhỏ góc φ mặt đầu tự Vậy ta có: max Kết luận: Biến dạng chịu xoắn biến dạng trượt vật liệu Biến dạng phần tử vật liệu mặt cắt ngang khác 2.2 Ứng suất - Ứng suất sinh mặt cắt ngang chịu xoắn túy ứng suất tiếp ký hiệu: x 2.2.1 Biểu đồ phân bố ứng suất mặt cắt ngang Theo định luật Húc có: G. Trong đó: (5-7) 57 - G mơ đun đàn hồi trượt vật liệu, G = const - γ biến dạng trượt vật liệu + Quy luật phân bố ứng suất: A τmax B - Khi R=0 γ = x = - Khi R tăng γ tăng x tăng O x max - Khi Rmax γ max Biểu đồ phân bố ứng suất mặt cắt ngang (Hình 5-6) Hình 5-6 Chú ý: Biểu đồ phân bố ứng suất thể ứng suất sinh điểm thuộc bán kính OA Xoay biểu đồ ứng suất góc 3600 ta biểu diễn ứng suất sinh tất điểm thuộc mặt cắt ngang Nhận xét biểu đồ: - Ứng suất tăng dần từ tâm mặt cắt đến bán kính lớn mặt cắt đạt giá trị lớn bán kính lớn - Ứng suất có giá trị thay đổi từ x max 2.2.2 Ứng suất lớn mặt cắt ngang * Ứng suất lớn xác định công thức: max MZ Wp (5-8) Trong đó: - Mz: Mơ men xoắn nội lực (Ncm; KNm ,…) - Wp: Mômen chống xoắn mặt cắt ngang (chiều dài3) Wp Jp (5-9) R + Với mặt cắt ngang có tiết diện tròn đặc: Wp Jp R D 32.D D 16 0,02.D (5-10) + Với mặt cắt ngang ngang có tiết diện tròn rỗng Wp D3 1 4 32 0,2.D3 1 ; Trong đó: - D đường kính ngồi - d đường kính d D (5-11) 58 TÍNH TỐN VỀ XOẮN THUẦN TÚY Mục tiêu: Tính thành thạo ba toán sức bền theo điều kiện bền điều kiện cứng 3.1 Điều kiện bền ba toán 3.1.1 Điều kiện bền Điều kiện cần đủ để chịu xoắn túy đảm bảo độ bền ứng suất sinh mặt cắt ngang phải nhỏ ứng suất cho phép max x (5-12) Nếu chi tiết đảm bảo điều kiện đảm bảo độ bền chịu lực 3.1.2 Ba toán a Kiểm tra bền Từ điều kiện bền ta có cơng thức kiểm tra độ bền: max Mz x Wp (5-13) - Tìm ứng suất lớn - So sánh ứng suất lớn với ứng suất cho phép - Kết luận: + Nếu max X đủ bền + Nếu max X khơng đủ bền b Xác định kích thước mặt cắt ngang hợp lý Từ điều kiện bền ta có Wp Mz x (5-14) + Với mặt cắt ngang có tiết diện trịn đặc: Ta xác định đường kính hợp lý M 0,2 D3 z D (5-15) x * Chú ý: Nên chọn đường kính hợp lý khoảng: D D D 5%D c Xác định lực tác dụng hợp lý (5-16) M X (m) WX X (5-17) 59 BÀI TẬP VÍ DỤ: Bài 1: Thanh AD chịu tác dụng mơ men hình vẽ: m1 = 30KNcm ; m2= 60KNcm; m3 = 50KNcm Vẽ biểu đồ mô men xoắn nội lực cho AD? m3 A m1 m2 C D m3 m2 B Hình 5-7 Bài làm - Xác định phản lực liên kết Ta có phương trình cân mA mA mA m1 m2 m3 mA 40 KN cm - Chia đoạn cho thanh: AB, BC, CD + Xét đoạn BC: Dùng mặt cắt (2-2) cắt thanh, xét cân phần bên phải, ta có: D m1 m2 C D m1 M3-3 z D mA M Z11 mA 40 KNcm Mz + Xét đoạn AB: Dùng mặt cắt (1-1) cắt thanh, xét cân phần bên phải, ta có: M 2-2 A - Xác định nội lực đoạn 11 Z mA Mz1-1 m1 C B A mA m3 m2 m1 50 60 30 90KNcm 30KNcm 40KNcm M Z22 m1 m2 Mz Hình 5-8 M Z2 m1 m2 30 60 90 KNcm + Xét đoạn CD: Dùng mặt cắt (3-3) cắt thanh, xét cân phần bên phải, ta có: M Z33 m1 M z33 m1 30 KNcm - Bước4: Vẽ biểu đồ nội lực (Hình 5-8) 60 *Nhận xét : Nhìn vào biểu đồ ta thấy đoạn BC đoạn nguy hiểm 3.2 Điều kiện cứng ba toán 3.2.1 Điều kiện cứng Là điều kiện cho: θmax ≤ [θ] (5-18) - θmax góc xoắn tỷ đối lớn tính (đơn vị: Rad/m) - [θ] góc xoắn tỷ đối cho phép thường cho Rad / m , (nếu cho / m đổi Rad/m với 3600 =2.π rad) - Trường hợp có mômen xoắn ngoại lực tiết diện không đổi: max Mz G.J p (5-19) Trường hợp có nhiều đoạn, đoạn có nội lực Mzi độ cứng GJpi khác ta phải tính i đoạn: i M zi G.J pi (5-20) Sau tìm max để kiểm ta theo điều kiện cứng 3.2.2 Ba toán + Bài toán kiểm tra độ cứng + Bài toán xác định kích thước hợp lý theo điều kiện cứng + Bài toán xác định tải trọng cho hợp lý theo điều kiện cứng CÂU HỎI ƠN TẬP Trình bày định nghĩa chịu xoắn nêu quy ước dấu nội lực Mz bước vẽ biểu đồ nội lực Mz chịu xoắn túy? 2.Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất mặt cắt ngang chịu xoắn túy? Viết công thức tính ứng suất lớn sinh mặt cắt ngang chịu xoắn túy? Giải thích ký hiệu? Viết cơng thức tính tốn tốn tính theo điều kiện bền cho chịu xoắn túy? Viết công thức tính tốn tốn tính theo điều kiện cứng cho chịu xoắn túy? 61 BÀI TẬP Bài : Cho chịu xoắn túy hình vẽ: m1= 30KNm, m2= 50KNm Vẽ biểu đồ mô men xoắn nội lực cho AC? m2 m1 C B A Hình 5-8 Bài 2: Trục chịu xoắn túy có tiết diện trịn đường kính d= 4cm (hình 5-9), Chịu tác dụng mômen m1= 80KNcm; m2= 50KNcm; m3 = 60KNcm a Vẽ biểu đồ nội lực cho AD? b Kiểm ta độ bền cho AD? Biết x 10 KN / cm2 A m3 m2 m1 B C D Hình 5-9 Bài 3: Trục AB có tiết diện trịn có đường kính tương ứng d 1= 4cm, d2 = 6cm (hình 5-10), chịu tác dụng lực dọc trục m1 = 50KNcm; m2=160 KNcm a Vẽ biểu đồ nội lực cho AD? b Vẽ biểu đồ ứng suất cho AD? c Tính bền cho AD? Biết τ]x = 10 KN/cm2 m A d2 m d1 Hình 5-10 D 103 a N d 1 .P qz N d kd P qz g N d kd Nt Trong đó: a kd 1 -là hệ số tải trọng động (hệ số động lực) g Khi gia tốc a =0, ta có kd = Nd = Nt= P + qz, nghĩa khơng có gia tốc, nội lực động Nd nội lực tĩnh Nt Ta biểu diễn ứng suất động d qua ứng suất tĩnh sau: d kd t (10-1) Qua công thức (10-1) ta thấy nâng vật lên với gia tốc a ứng suất động dây vượt ứng suất tĩnh vài lần, tùy thuộc vào độ lớn quy luật biến thiên a Đặc biệt hiệu ứng động lực nguy hiểm cho dây cáp vật lên với gia tốc a bị phanh đứng lại * Trong tốn ta có hai trường hợp xảy ra: + Khi vật chuyển động lên nhanh dần chuyển động xuống chậm dần (gia tốc a hướng lên, lực quán tính hướng xuống) ta thấy hệ số động lớn một, nội lực động lớn nội lực tĩnh + Khi vật chuyển động lên chậm dần nhanh dần chuyển động xuống nhanh dần (gia tốc a hướng xuống, lực quán tính hướng lên) ta thấy hệ số động nhỏ một, nội lực động nhỏ nội lực tĩnh 2.2 Rút phương pháp nghiên cứu tải trọng động 2.2.1 Đặc thù toán động Bài toán tĩnh: Nội lực xác định từ cân với ngoại lực, không cần dùng đường đàn hồi nên mang tính chất đơn giản Ứng suất chuyển vị khơng phụ thuộc thời gian Bài toán động: Ngoại lực bao gồm lực quán tính phụ thuộc vào đường đàn hồi y = y(x,t) Vì vậy, dẫn tới phương trình vi phân, phức tạp tốn học, khối lượng tính lớn, phải việc xác định y(x,t) Nhận xét: Bài toán tĩnh (bao gồm toán ổn định) trường hợp đặc biệt toán động lực quán tính bỏ qua Để thuận tiện cho việc tính tốn Hình 10-2 104 cơng thức thiết lập tính tốn cho vật chịu tải trọng động thường đưa tương tự toán tĩnh nhân với hệ số điều chỉnh nhằm kể đến ảnh hưởng tác dụng động gọi hệ số động 2.2.2 Các phương pháp rời rạc hóa Hình 10-3 a Phương pháp khối lượng thu gọn (Lumped Mass) Thay hệ có khối lượng phân bố (a) thành khối lượng tập trung (b) theo nguyên tắc tương đương tĩnh học Đây phương pháp thường dùng hệ kết cấu phức tạp Khối lượng thường thu gọn điểm nút (thí dụ hệ dàn) b Phương pháp dùng tọa độ suy rộng (Generalised Coordinates) Giả sử đường đàn hồi tổ hợp tuyến tính hàm xác định ψi(x) có biên độ Zi sau: y x, t Z i t i x i 1 (*) Trong đó: ψi(x): Hàm dạng Zi(t): Tọa độ suy rộng Hàm dạng ψi(x) tìm từ việc giải phương trình vi phân đạo hàm riêng, giả thiết phù hợp với điều kiện biên Khi tính tốn thường giữ lại số số hạng chuỗi (*) hệ trở thành hữu hạn bậc tự (Zi đóng vai trị bậc tự do) Hình 10-4 105 CÂU HỎI ƠN TẬP Khái niệm tải trọng động? Tính ứng suất gây qn tính, tốn? Các phương pháp nghiên cứu tải trọng động? 106 TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG I: NHỮNG KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU TRẢ LỜI CÂU HỎI Trình bày giả thuyết vật liệu: - Giả thuyết tính liên tục, đồng chất đẳng hướng - Giả thuyết vật liệu đàn hồi tuyệt đối - Giả thuyết tương quan biến dạng lực - Nguyên lý độc lập tác dụng Trình bày định nghĩa: - Ngoại lực - Nội lực - Ứng suất - Phân loại ứng suất Trình bày phương pháp mặt cắt xác định nội lực Trình bày loại biến dạng vật liệu CHƯƠNG II: KÉO - NÉN ĐÚNG TÂM TRẢ LỜI CÂU HỎI Trình bày được: - Định nghĩa chịu kéo - nén tâm, - Quy ước dấu nội lực Nz chịu kéo - nén tâm Trình bày phương pháp vẽ biểu đồ nội lực chịu kéo - nén tâm Viết biểu thức tính ứng suất sinh mặt cắt ngang chịu kéo - nén tâm giải thích ký hiệu - Viết biểu thức tính biến dạng dài - Trình bày định luật Húc, định luật Poat-xông - Viết điều kiện bền - Viết cơng thức tính tốn cho chịu kéo – nén tâm giải thích ký hiệu + Bài toán kiểm tra độ bền + Bài tốn xác định kích thước hợp lý + Bài tốn xác định tải trọng tác dụng hợp lý 107 TRẢ LỜI BÀI TẬP Bài 1: a Vẽ biểu đồ nội lực AB (Hình 2-21a) b Thanh AB đảm bảo độ bền z2 8,75kN / cm2 PA A D F2 F3 C B F1 110KN 40KN 60KN NZ Hình 2-21a Bài 2: a Vẽ biểu đồ nội lực cho thanh(Hình 2-22a) b Biến dạng dài tuyệt đối cho trục AB: Δl= 0,083cm c Thanh AB đảm bảo độ bền z33 5,57kN / cm2 PA A D F2 F3 C F1 B 20KN 70KN 60KN NZ Hình 2-22a 108 Bài 3: a Vẽ biểu đồ nội lực cho AD: (Hình 2-23a) b Vẽ biểu đồ ứng suất cho thanh: σz (Hình 2-23a) c Thanh AD không đảm bảo độ bền z max 14,33kN / cm2 PA A P3 B d2 E C P2 d1 D P1 180KN 140KN 100KN NZ 14,33 6,36 7,96KN/cm 4,95 σz Hình 2-23a CHƯƠNG III: CẮT - DẬP TRẢ LỜI CÂU HỎI Trình bày định nghĩa chịu cắt Viết biểu thức tốn tính tốn cho chịu cắt - Bài toán kiểm tra độ bền - Bài tốn xác định kích thước hợp lý - Bài tốn xác định tải trọng tác dụng hợp lý Trình bày định nghĩa chịu dập 4.Viết biểu thức tốn tính tốn cho chịu dập - Bài toán kiểm tra độ bền - Bài tốn xác định kích thước hợp lý - Bài toán xác định tải trọng tác dụng hợp lý 109 TRẢ LỜI BÀI TẬP Bài 1: c 12kN / cm2 c 8kN / cm2 d 4,68kN / cm2 d 10kN / cm2 Bài 2: - Tính đường kính hợp lý cho đinh chịu cắt d= 1,6 cm - Tính đường kính hợp lý cho đinh chịu dập d= cm Chọn d= 1,6 cm CHƯƠNG IV: ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA HÌNH PHẲNG TRẢ LỜI CÂU HỎI - Trình bày định nghĩa mơ men tĩnh - Viết công thức xác định tọa độ trọng tâm hình phẳng Trình bày định nghĩa: - Mơ men qn tính trục - Mơ men qn tính độc cực - Mơ men qn tính ly tâm Viết công thức xác định đặc trưng hình học số mặt cắt đơn giản - Mặt cắt hình chữ nhật - Mặt cắt hình tam giác - Mặt cắt hình trịn đặc - Mặt cắt hình trịn rỗng Trình bày định nghĩa: - Hệ trục quán tính trung tâm - Mơ men qn tính trung tâm Viết công thức chuyển trục song song 110 TRẢ LỜI BÀI TẬP Bài 1: (Hình -13a) Mơ men qn tính trung tâm hình phẳng là: Jx0 = 4576 y Jy0 = 1256 y0 14cm 8cm 4cm 8cm C x- x Hình -13a Bài 2: (Hình -14a) Mơ men qn tính trung tâm hình phẳng:Jx0 = 5848,17 Jy0 = 1130,67 y y 8cm 12cm 4cm 6cm 2cm 6cm C x- x Hình -14a CHƯƠNG V : XOẮN THUẦN TÚY TRẢ LỜI CÂU HỎI Trình bày được: - Định nghĩa chịu xoắn - Nêu quy ước dấu nội lực Mz - Các bước vẽ biểu đồ nội lực Mz chịu xoắn túy Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất mặt cắt ngang chịu xoắn túy Viết công thức tính ứng suất lớn sinh mặt cắt ngang chịu xoắn túy giải thích ký hiệu Viết cơng thức tính tốn tốn tính theo điều kiện bền cho chịu xoắn túy 111 Viết cơng thức tính tốn tốn tính theo điều kiện cứng cho chịu xoắn túy TRẢ LỜI BÀI TẬP Bài : Vẽ biểu đồ mô men xoắn nội lực AC: Hình 5-8a mA m2 A m1 C B 20KN.m MZ 30KN.m Hình 5-8a Bài 2: a Vẽ biểu đồ nội lực cho (hình 5-9a) b Thanh AD đảm bảo độ bền max 7,16kN / cm2 < x 10 KN / cm2 mA m3 m2 C B A 90KN.m m1 D 80KN.m 30KN.m Hình 5-9a M z 112 Bài 3: a Vẽ biểu đồ nội lực cho AB: Hình 5-10a b Vẽ biểu đồ ứng suất τmax cho AB: Hình 5-10a c Thanh AD đảm bảo độ bền max 5,57kN / cm2 < τ]x = 10 KN/cm2 m2 m1 A d3 D C d1 B 90KNm 70KNm M z 5,57KN/cm2 3,18 2,47 τmax Hình 5-10a CHƯƠNG VI : UỐN NGANG PHẲNG TRẢ LỜI CÂU HỎI Trình bày - Các định nghĩa chịu uốn ngang phẳng - Nêu quy ước dấu nội lực Qy, Mx - Các bước vẽ biểu đồ nội lực Qy, Mx chịu uốn ngang phẳng Viết cơng thức tính ứng suất dầm chịu uốn , giải thích đại lượng công thức Viết điều kiện bền ứng suất pháp cơng thức tính tốn ba toán chịu uốn ngang phẳng Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất mặt cắt ngang chịu uốn phẳng túy 113 TRẢ LỜI BÀI TẬP Bài 1: - Vẽ biểu đồ nội lực Qy, Mx cho dầm AC: Hình 6-11a - Dầm AC đảm bảo độ bền: max 5KN / cm < = 10 KN/cm2 XA P YA Yc B A C a 2a 60KN Qy 30KN Mx 60KN.cm Hình 6-11a Bài 2: - Vẽ biểu đồ nội lực Qy, Mx cho dầm AB: Hình 6-12a - Dầm AB khơng đảm bảo độ bền: max 13,3KN / cm2 > = 10 KN/cm2 YA Y q XA A B B l 40KN Qy 40KN Mx 80KN.m Hình 6-12a 114 Bài 3: - Vẽ biểu đồ nội lực Qy, Mx cho dầm AB: Hình 6-13a - Dầm AB đảm bảo độ bền max 5KN / cm > 10 KN / cm YA m A C YB B XA a a 60kN Qy 60kN.cm Mx 60kN.cm Hình 6-13a CHƯƠNG VII: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP TRẢ LỜI CÂU HỎI Trình bày được: - Khái niệm chịu lực phức tạp - Phương pháp nghiên cứu - Trình bày định nghĩa uốn xiên - Viết cơng thức tính ứng suất - Viết cơng thức xác định điều kiện bền ba toán - Trình bày định nghĩa uốn ngang phẳng kéo (nén) đồng thời - Viết công thức tính ứng suất - Viết cơng thức xác định điều kiện bền ba toán - Trình bày định nghĩa uốn ngang phẳng kéo (nén) đồng thời - Viết cơng thức tính ứng suất - Viết công thức xác định điều kiện bền ba toán 115 TRẢ LỜI BÀI TẬP Bài 1: Hình 7-10a y h = 0,257cm b = 0,154cm B A x C P1 1m P2 1m y 60KNm Mx x 40KNm Bài 2: x My d 0,07 m 7cm Hình 7-10a CHƯƠNG VIII: ỔN ĐỊNH CỦA THANH THẲNG CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM TRẢ LỜI CÂU HỎI Trình bày : - Khái niệm ổn định - Khái niệm lực tới hạn - Khái niệm ứng suất tới hạn 2.- Viết cơng thức tính lực tới hạn, ứng suất tới hạn theo Euler - Trình bày nêu phạm vi sử dụng - Viết cơng thức tính lực tới hạn, ứng suất tới hạn theo Iasinki - Trình bày nêu phạm vi sử dụng Viết cơng thức tính tính tốn trị số ổn định TRẢ LỜI BÀI TẬP Bài 1: Pth= 250kN Bài 2: [P] = 362kN 116 CHƯƠNG IX: TÍNH ĐỘ BỀN CỦA THANH CHỊU ỨNG SUẤT THAY ĐỔI TRẢ LỜI CÂU HỎI Trình bày khái niệm chịu ứng suất thay đổi Trình bày tượng mỏi vật liệu Trình bày chu trình đặc trưng chu trình ứng suất - Trình bày giới hạn mỏi - Viết biểu thức xác định giới hạn mỏi Trình bày được: - Các nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi - Các biện pháp khắc phục Viết công thức tính độ bền theo hệ số an tồn trường hợp chi tiết chịu uốn, xoắn, uốn xoắn đồng thời CHƯƠNG X: TẢI TRỌNG ĐỘNG TRẢ LỜI CÂU HỎI Trình bày Khái niệm tải trọng động Tính ứng suất gây quán tính, tốn Trình bày phương pháp nghiên cứu tải trọng động 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Việt Cương- Nguyễn Nhật Thăng- Nhữ Phương Mai Sức bền vật liệu Tập 1+2 Nhà xuất KH-KT 2002 Bùi Trọng Lựu- Nguyễn văn Vượng Bài tập Sức bền vật liệu Nhà xuất giáo dục 2005 Lê Quang Minh- Nguyễn Văn Vượng Sức bền vật liệu Tập 1+2 Nhà xuất giáo dục 1999 Th.s Bùi Thi Thoi Sức bền vật liệu Nhà xuất LĐ- XH 2006 GS-TS.Đỗ Xanh Giáo trình Cơ kỹ thuật Nhà xuất giáo dục 2005 ... 1 0-3 MN 84 Mx = 15KNm = 15 1 0-3 MNm - Diện tích mặt cắt ngang dầm: F = 10.1 0 -2 . 12. 1 0 -2 = 12. 1 0-3 m2 - Mô men chống uốn mặt cắt: b.h 10. 12 Wx 24 0cm3 24 0.10 m3 6 Áp dụng điều kiện bền. .. Mz 1-1 2- 2 + Xét đoạn BC: Dùng mặt cắt ( 2- 2 ) cắt thanh, xét cân phần bên phải, ta có: M m1 Mz A M Z11 m2 m1 50 30 20 KN 2? ?? Z m1 m1 C 20 KN.m Mz M Z2? ?2 m1 30 KN 40KN.m -. .. Yc P YA Yc 2 Q2 z2 30KN Q - Khi z1 = Mx1 = KNm - Khi z1 = a = 1m Mx1 = 30 KNm + Xét đoạn BC: Dùng mặt cắt ( 2- 2 ) cắt thanh, mặt cắt ( 2- 2 ) tiến từ C đến B, tức (0 ≤ z2 ≤ a ) Xét cân phần phải,
