Giáo trình sức bền vật liệu (nghề cắt gọt kim loại cao đẳng nghề)

BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Tên mơn học: Sức bền vật liệu NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ (Ban hành kèm theo Quyết định số: 120/QĐ-TCDN, ngày 25 tháng 02 năm 2013 Tổng Cục trưởng Tổng cục Dạy nghề) m B` γ A Hà Nội, năm 2013 φ B TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Ngày khoa học kỹ thuật phát triển vũ bão, ngành kỹ thuật chiếm vị trí tương đối quan trọng kinh tế Vì việc đào tạo nhân lực cho ngành kỹ thuật đóng vai trị quan trọng để tạo nguồn nhân lực có lực phục vụ cho kinh tế phát triển nước ta ‘‘Sức bền vật liệu” môn khoa học bán thực nghiệm thuộc khối kỹ thuật giảng dạy trường cao đẳng, đại học kỹ thuật Nó cung cấp kiến thức cần thiết tác dụng học để giả vấn đề thực tế việc thiết kế chế tạo, tính bền cho chi tiết, mơn học sở cho nhiều môn học chuyên ngành thuộc khối kỹ thuật Giáo trình “Sức bền vật liệu” xây dựng sở giáo trình giảng dạy trường kỹ thuật kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy giáo viên ngành Giáo trình biên soạn cho phù hợp với đặc điểm sinh viên trường cao đẳng nghề Giáo trình “Sức bền vật liệu” biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới, nội dung đề cập tới kiến thức tính tốn độ bền, độ cứng, ổn định chi tiết Để đáp ứng tính chất đặc trưng nghề khí Trong biên soạn giáo trình tác giả có nhiều cố gắng khơng tránh khỏi khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến từ bạn đọc Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Chủ biên Nguyễn Thị Liên MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG Lời giới thiệu Mục lục Chương I: Những khái niệm chung Giới thiệu lịch sử môn học Nhiệm vụ đối tượng nghiên cứu môn học Các giả thuyết vật liệu Ngoại lực, nội lực, phương pháp mặt cắt ứng suất 10 Các loại biến dạng 15 Chương II : Kéo nén tâm 17 Khái niệm kéo - nén tâm 17 2.Nội lực 17 3.Ứng suất biến dạng 20 Đặc trưng học vật liệu 22 Tính toán kéo (nén) tâm 25 Chương III: Cắt - Dập 36 Khái niệm Cắt 36 Khái niệm Dập 37 Chương IV: Đặc trưng học hình phẳng 44 Khái niệm mơmen tĩnh 44 Khái niệm mơmen qn tính 45 Bán kính quán tính 48 Chương V: Xoắn túy 52 1.Khái niệm xoắn túy 53 Ứng suất biến dạng mặt cắt tròn chịu xoắn 55 Tính tốn xoắn túy 57 Chương VI: Uốn ngang phẳng 62 Khái niệm uốn ngang phẳng 62 Nội lực biểu đồ nội lực 62 Ứng suất dầm chịu uốn ngang phẳng 65 Tính tốn uốn ngang phẳng 68 Chuyển vị dầm chịu uốn 70 Chương VII: Thanh chịu lực phức tạp 73 Khái niệm chịu lực phức tạp 73 Uốn xiên 75 Uốn ngang phẳng kéo (nén) đồng thời 79 Uốn xoắn đồng thời 84 Chương VIII: Ổn định thẳng chịu nén tâm 88 1.Khái niệm ổn định, lực tới hạn ứng suất tới hạn 88 Cơng thức tính lực tới hạn, ứng suất tới hạn theo Euler 90 Cơng thức tính lực tới hạn ứng suất tới hạn theo Iasinki 90 Tính tốn ổn định 62 Chương IX: Tính độ bền thẳng chịu ứng suất thay đổi 95 Khái niệm chịu ứng suất thay đổi 95 Hiện tượng mỏi vật liệu 95 Chu trình đặc trưng chu trình ứng suất 95 Giới hạn mỏi 98 Các nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi, biện pháp khắc phục 99 Tính độ bền theo hệ số an toàn 99 Chương X: Tải trọng động 101 Khái niệm tải trọng động 102 Tính ứng suất gây quán tính 104 TÊN MƠN HỌC: SỨC BỀN VẬT LIỆU Mã mơn học: MH10 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học - Vị trí: + Sức bền vật liệu môn học kỹ thuật sở bố trí sau học sinh học mơn: Cơ lý thuyết Vật liệu kim loại + Sức bền vật liệu cung cấp kiến thức cho môn chi tiết máy kỹ thuật chuyên môn ngành - Tính chất: + Sức bền vật liệu mơn khoa học kết hợp chặt chẽ lý thuyết thực nghiệm + Là môn học thuộc môn học, mô-đun kỹ thuật sở bắt buộc - Ý nghĩa Giúp sinh viên nắm kiến thức bản, sở kỹ thuật vận dụng tính tốn thực tế - Vai trị Là mơn lý thuyết sở cho mơn chun ngành nên có vai trị quan trọng chương trình đào tạo nghề cắt gọt kim loại Mục tiêu mơn học: - Trình bày khái niệm môn học như: biến dạng, nội lực, ứng suất, độ bền, độ cứng, độ ổn định chi tiết máy - Phân tích ý nghĩa đại lượng đặc trưng cho tính chất học vật liệu - Xác định phương pháp đưa chi tiết từ kết cấu thực sơ đồ tính phân tích thành loại biến dạng - Vẽ biểu đồ nội lực xác định mặt cắt nguy hiểm chi tiết - Vận dụng điều kiện bền, điều kiện cứng, điều kiện ổn định để giải ba tốn mơn sức bền vật liệu - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập Nội dung môn học: Số TT I II III IV V VI Tên chương, mục Tổng số Những khái niệm chung Giới thiệu lịch sử môn học 0,5 Nhiệm vụ đối tượng nghiên cứu 0,5 môn học Các giả thuyết vật liệu 0,5 Ngoại lực, nội lực, phương pháp mặt cắt ứng suất Các loại biến dạng 0,5 Kéo nén tâm Khái niệm kéo - nén tâm 0,5 2.Nội lực 3.Ứng suất biến dạng 1,5 Đặc trưng học vật liệu Tính tốn kéo (nén) tâm Cắt - Dập Khái niệm cắt 2 Khái niệm dập Đặc trưng học hình phẳng Khái niệm mơmen tĩnh 1,5 Khái niệm mơmen qn tính Bán kính quán tính 0,5 Xoắn túy 1.Khái niệm xoắn túy Ứng suất biến dạng mặt cắt tròn chịu xoắn Tính tốn xoắn túy Uốn ngang phẳng 10 Khái niệm uốn ngang phẳng Nội lực biểu đồ nội lực Ứng suất dầm chịu uốn ngang phẳng Tính tốn uốn ngang phẳng Chuyển vị dầm chịu uốn Thời gian Lý Bài thuyết tập 0,5 0,5 Kiểm tra* 0 0,5 0 0 0,5 3,5 0,5 0,5 1,5 0,5 1,5 1,5 1,5 0,5 1,5 0,5 0 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0 0 1 0 VII VIII IX Thanh chịu lực phức tạp Khái niệm chịu lực phức tạp Uốn xiên Uốn ngang phẳng kéo (nén) đồng thời Uốn xoắn đồng thời Ổn định thẳng chịu nén tâm 1.Khái niệm ổn định, lực tới hạn ứng suất tới hạn Cơng thức tính lực tới hạn, ứng suất tới hạn theo Euler Cơng thức tính lực tới hạn ứng suất tới hạn theo Iasinki Tính tốn ổn định Tính độ bền thẳng chịu ứng suất thay đổi Khái niệm chịu ứng suất thay đổi Hiện tượng mỏi vật liệu Chu trình đặc trưng chu trình ứng suất Giới hạn mỏi Các nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi, biện pháp khắc phục Tính độ bền theo hệ số an tồn Cộng 0,5 1,5 1,5 3,5 0,5 1 1,5 0,5 0,5 0 2,5 2,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0 1 0 0,5 2,5 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0,5 0,5 0,5 0,5 0 0 0,5 45 33 0,5 CHƯƠNG I: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mã chương: MH10-01 Giới thiệu: Những khái niệm mở đầu có ý nghĩa quan trọng trình nghiên cứu, tính tốn mơn học Những khái niệm giúp sinh viên hiểu cụm từ quy ước ký hiệu thường sử dụng môn học Mục tiêu: - Trình bày được: + Nhiệm vụ đối tượng nghiên cứu môn học + Các giả thiết vật liệu nguyên lý độc lập tác dụng + Các khái niệm: Vật rắn thực, ngoại lực, nội lực, ứng suất, biến dạng - Phân tích phương pháp mặt cắt xác định nội lực - Rèn luyện cho người học tính cẩn thận, xác, tư logic GIỚI THIỆU LỊCH SỬ MƠN HỌC Mục tiêu: - Trình bày lịch sử phát triển môn học; Lịch sử môn học: Năm 1729 Buyphinghe đưa dạng quan hệ phi tuyến ứng suất biến dạng Sau năm 1768 Húc đưa quy luật vật thể đàn hồi với dạng tuyến tính đồng thời ơng có cơng trình : - Lý thuyết tốn học uốn đàn hồi Ơle Becnuli - Tính ổn định Ơle - Dao động ngang đàn hồi - Nghiên cứu lý thuyết lực đàn hồi khơng khí(Lơmơnơxốp) Cuối kỷ 18 đầu kỷ 19 nhà bác học người Pháp Navie xuất phát từ quan điểm lực tương tác phần tử Niu tơn đề xuất lý thuyết đàn hồi rời rạc Năm 1822 Côsi đưa khái niệm trạng thái ứng suất điểm viết phương trình cân với biểu thức biểu diễn tương quan ứng suất biến dạng cho vật thể đẳng hướng Ta kết luận Naviê, Cơsi Ostrogratxki, Pốtxơng người đặt móng cho lý thuyết đàn hồi toán học Vào cuối kỷ 19 nhu cầu phát triển công nghiêp thúc nhà khoa học tìm cách tính tốn nhanh chóng tốn thực tế phát sinh ngành lý thuyết đàn hồi ứng dụng lý thuyết sức bền vật liệu Vào cuối kỷ 19 sang đầu kỷ 20 ngành học vật rắn biến dạng phát triển vô rộng lớn NHIỆM VỤ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA MƠN HỌC Mục tiêu: - Trình bày nhiệm vụ đối tượng nghiên cứu môn học 2.1 Nhiệm vụ Sức bền vật liệu môn khoa học nghiên cứu thực nghiệm, khả chịu lực biến dạng vật thể để đề phương pháp tính cho vật thể đủ bền, đủ cứng, đủ ổn định tiết kiệm vật liệu - Độ bền: khả chịu lực lớn chi tiết cho chi tiết không bị phá hỏng - Độ cứng: Là khả chịu lực lớn chi tiết cho biến dạng không lớn làm ảnh hưởng đến điều kiện làm việc bình thường - Độ ổn định: Là khả chịu lực lớn chi tiết cho chi tiết không bị thay đổi hình dáng hình học trình làm việc bình thường Sức bền vật liệu đề phương pháp tính tốn, lập nên biểu thức tốn học thỏa mãn điều kiện bền, điều kiện cứng điều kiện ổn định Xuất phát từ Sức bền vật liệu chủ yếu giải dạng toán bản: + Bài toán kiểm tra độ bền + Bài tốn xác định kích thước hợp lý + Bài toán xác định tải trọng cho hợp lý 2.2 Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu môn sức bền vật liệu vật rắn thực - Vật rắn thực vật rắn có tác dụng ngoại lực xảy biến dạng bị phá hỏng - Vật rắn thực phân làm dạng bản: + Vật thể dạng khối: Vật thể có kích thước theo ba phương lớn tương đương (Hình 1-1a) + Vật thể dạng thanh: Vật thể có kích thước phương lớn nhiều so với phương cịn lại (Hình 1-1b) + Vật thể dạng tấm: Là vật thể mà kích thước hai phương lớn nhiều so với phương lại, phương có kích thước bé gọi bề dày (Hình 1-1c) a, c, Hình 1-1 b, Sức bền vật liệu chương trình chủ yếu nghiên cứu vật thể dạng thẳng (Hình 1-2) Mặt cắt ngang Hình 1-2 Phân loại theo tiết diện: Hình chữ nhật, hình vng, hình trịn… Đối tượng nghiên cứu mơn học vật rắn thực (tức vật rắn biến dạng) CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN VỀ VẬT LIỆU Mục tiêu: dụng - Trình bày giả thiết vật liệu nguyên lý độc lập tác - Phân tích ý nghĩa giả thiết vật liệu nguyên lý độc lập tác dụng 3.1 Giả thuyết liên tục, đồng tính đẳng hướng *Sự liên tục: Các phần tử vật liệu nơi vật thể phân bố liên tục Tức chúng khơng có khe hở coi vật thể khơng có khuyết tật *Sự đồng tính: Các phần tử vật liệu tất nơi vật thể có tính chất *Sự đẳng hướng: Khả chịu lực phần tử vật liệu vật thể theo hướng 3.2.Giả thuyết vật liệu đàn hồi tuyệt đối - Tính đàn hồi khả trở trạng thái ban đầu vật có biến dạng tác dụng ngoại lực - Khi lực tác dụng nằm giới hạn đàn hồi vật thể Dưới tác dụng ngoại lực vật thể bị biến dạng, tác dụng lực vật P thể trở lại y nguyên trạng thái ban đầu (tức bỏ qua biến dạng dư vật thể) Hình 1-3 Giả thuyết rõ sức bền vật liệu nghiên cứu toán giai 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 không phụ thuộc thời gian Bài tốn động: Ngoại lực bao gồm lực qn 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 tốn động lực qn 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 ÔN TẬP Khái niệm tải trọng động? Tính ứng suất gây quán tính, toán? 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 công thức tính tốn cho chịu kéo – nén tâm giải thích ký hiệu + Bài tốn kiểm tra độ bền + Bài tốn xác định kích thước hợp lý + Bài toán 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  z33  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 khơng 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 toán tính tốn cho chịu cắt - Bài tốn kiểm tra độ bền - Bài tốn xác định kích thước hợp lý - Bài toán 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 tốn 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 mô 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 cơng 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 cơng 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 công 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 cơng thức Viết điều kiện bền ứng suất pháp cơng thức tính tốn ba tốn 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 không 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 công thức xác định điều kiện bền ba tốn - 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 tốn - 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 Bài 2: x Mx x 40KNm 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 cơng thức tính độ bền theo hệ số an toàn 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 qn 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 ... chất, ý nghĩa vai trị mơn học - Vị trí: + Sức bền vật liệu mơn học kỹ thuật sở bố trí sau học sinh học môn: Cơ lý thuyết Vật liệu kim loại + Sức bền vật liệu cung cấp kiến thức cho môn chi tiết... thuật kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy giáo viên ngành Giáo trình biên soạn cho phù hợp với đặc điểm sinh viên trường cao đẳng nghề Giáo trình ? ?Sức bền vật liệu? ?? biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ... Nhiệm vụ Sức bền vật liệu môn khoa học nghiên cứu thực nghiệm, khả chịu lực biến dạng vật thể để đề phương pháp tính cho vật thể đủ bền, đủ cứng, đủ ổn định tiết kiệm vật liệu - Độ bền: khả chịu