Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 98 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
98
Dung lượng
2,7 MB
Nội dung
lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU VIÞN KỸ THUẬT CƠNG NGHÞ BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU Hà VÀ TÊN SV: &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& MSSV: &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& LàP: &&&&&& &CH¯¡NG TRÌNH: &&&&&&&&& GVHD: ThS Ngô BÁo - Binh Duong, 2022 - lOMoARcPSD|11424851 BI TP SC BN VT LIịU TểM TắT LỶ THUYÀT, CÔNG THĀC C¡ BÀN Sāc bền vật liệu thuộc lĩnh vực cÿa học āng dụng Nó nghiên cāu độ bền cÿa vật liệu chịu lực tác dụng Từ cho tốn sử dụng vật liệu cách cho hợp lý kinh tế, bảo đảm cho chi tiết máy công trình vững mà khơng phải tốn nhiều vật liệu Sāc bền vật liệu cho ta toán kỹ thuật khó, phải áp dụng kiến thāc khảo sát hàm số, đạo hàm, tích phân, phương trình vi phân, … Để nắm vững ý nghĩa giải tập cÿa sāc bền vật liệu hết ham thích, chăm cÿa người học Sāc bền vật liệu môn khoa học āng dụng hiệu cÿa loài người Nhờ mà cơng trình kiến trúc kiên cố, nhà máy thÿy điện, đoàn tàu hỏa hoạt ng bn b theo thi gian NịI LỵC, NG SUT V BIU NịI LỵC 1.1 Nòi lc Ta biết vật thể ln ln có lực liên kết phân tử, nguyên tử Khi có ngoại lực tác dụng vào vật thể nguyên tử, phân tử thay đổi vị trí lực liên kết chúng tăng lên để chống lại biến dạng Độ gia tăng cÿa lực liên kết gọi nßi lực 1.2 Āng suÃt Ta biết rằng: áp suất ngoại lực tác dụng đơn vị diện tích Cơng thāc p F S F: Lực (N) S: Diện tích (m2) Vậy ta có: āng suất nội lực tác dụng lên đơn vị diện tích Có loại āng suất (Hình 4.1) - Āng suất pháp ó : Hướng theo phương pháp tuyến với mặt cắt Āng suất pháp gây biến dạng dài - Āng suất tiếp ô : Nằm mặt cắt Āng suất tiếp gây biến dạng góc lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU F (Nội lực) p S p ó2 ơ2 Hình 1.3 Các thành phÅn nßi lÿc (Hình 2) Mx Mz Nz z My Qy Qx x y Hình Một mặt cắt khơng gian có tối đa nội lực sau: + Nz : Lực dọc (hướng theo trục – trục z) + Qx : Lực cắt (hướng thea trục x) + Qy : Lực cắt (hướng theo trục y) Quy ước trục y hướng xuống + Mx: Mômen uốn (quay quanh trục x) + My: Mômen uốn (quay quanh trục y) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU + Mz: Mơmen xoắn (quay quanh trc z) Quy ỏc: Chiu dÂng nòi lc bi tốn ph¿ng Chỉ có thành phần nội lực Qy , Mx Nz (Hình 3) Qy Mx Mx Nz z z Nz Qy Hình + Nz > 0: Khi có chiều hưáng khỏi mặt cắt + Qy > 0: Khi quay mặt cắt theo chiều kim đồng hồ + Mx > 0: Khi làm căng thá dương trục y (thá dưái) Trong tập biểu diễn theo quy tắc trên, tính kết âm chiều nội lực ngược lại 1.4 BiÅu đá nßi lÿc Xem ví dụ cụ thể hiểu rõ vấn đề! Phần trình bày chi tiết tập mẫu Yêu cầu người học xem lại kiến thāc khảo sát hàm số lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU KÉO (NÉN) ĐÚNG TÂM Thanh gọi chịu kéo (nén) tâm mặt cắt ngang cÿa có lực dọc Nz Nz > 0: Thanh chịu kéo Nz < 0: Thanh chịu nén Công thāc tính āng suất điểm mặt cắt ngang cÿa thanh: ó Nz S ó max Nz max S Nz: Lực dọc (N) S: Diện tích mặt cắt ngang (m2) ó :Āng suất (N/m2) Thanh gọi đÿ bền āng suất lớn nhỏ āng suất cho phép ó max ó Cơng thāc tính biến dạng cÿa chịu kéo nén: Nz. E.S Nz: Lực dọc (N) (có thể âm dương) : Chiều dài (m) E: Môđun đàn hồi cÿa vậ liệu cấu tạo nên (N/m2) S: Diện tích mặt cắt ngang (m) : Độ biến dạng dài (m) Nếu có nhiều đoạn thì: n Nz Nz Nz1 Nz n n i i En S n E2 S E1 S1 i 1 Ei S i Thanh gọi đÿ cāng biến dạng dài cÿa nhỏ biến dạng dài cho phép lOMoARcPSD|11424851 BI TP SC BN VT LIịU ắC TRNG HèNH HC CỵA MắT CắT NGANG 3.1 Tỏa ò tõm Tất vật thể tự nhiên có trọng tâm Xác định trọng tâm cÿa vật có ý nghĩa tốn kỹ thuật Cơng thāc tính toạ độ trọng tâm cÿa mặt cắt (Có thể mặt cắt hình vng, trịn, chữ nhật, …) sau: xG S1.x1 S x2 S n xn S1 S S n yG S1 y1 S y S n y n S1 S S n S1, S2, …, Sn: Diện tích phân tử chia nhỏ x1, x2, …, xn: Hoành độ trọng tâm cÿa phần chia nhỏ y y1, y2, …, yn: Tung độ trọng tâm cÿa phần chia nhỏ S y 3.2 Mơmen tĩnh (Hình 4.4) ds Mơmen tĩnh cÿa diện tích S quay quanh trục x là: x S.xG Mơmen tĩnh cÿa diện tích S quay quang trục y là: y S yG x x Hình 4.4 3.3 Mơmen qn tính cÿa hình đ¢n giÁn (Hình 4.5) a) Hình chữ nhật: Jx h.b 12 h b Jy 12 lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU b) Hình trịn: Jx Jy Jp ð R 4 ð R 0,05D 0,1D JP: Mơmen qn tính R: Bán kính D: Đường kính c) Hình vành khăn: J x J y 0,05D (1 ) J p 0,1D (1 4 ) d D x O O D D x O y y y Hình 4.5 3.4 Bán kính qn tính Gọi bán kính quán tính mặt cắt quay xung quanh trục Ox Oy sau: ix Jx S iy Jy F x lOMoARcPSD|11424851 BÀI TP SC BN VT LIịU UịN PHắNG THANH THắNG Thanh thẳng chịu uốn mặt phẳng gọi uốn phẳng thẳng Uốn phẳng thẳng có trường hợp sau đây: 4.1 M¿t c¿t ngang cÿa chßu mßt thành phÅn mơmen n (n thn túy th¿ng) – Hình Biểu thāc tốn học: ó max Mxmax y Jx (Mx âm dương; y âm dương) Biểu thāc thường dùng: ü Mx max k Mx y max k ÿó max Jx Wx ÿ ý ÿó Mx max y n Mx max Jx W xkn ỵ W xk Jx k y max W xn Jx n y max W xk ; W xn : Là mômen chống uốn kéo nén k max (+) Mx x (-) z y Hình n max lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU Đối với mặt cắt như: Hình chữ nhật, hình trịn, hình vành khăn có cơng thāc tính Wx, Wy phần trước Cịn mặt cắt có dạng khác như: chữ I, chữ tra bảng phần phụ lục Đối với vật liệu dẻo ó ó max Do điều kiện bền vật liệu dẻo là: ó ó max ó ó Đối với vật liệu dịn ó ó max ü ó ó n Do điều kiện bền vật liu dũn l: ý ỵú max ú k 4.2 M¿t c¿t ngang cÿa chßu thành phÅn là: Mơmen n Mx lÿc c¿t Qy – Hình Lúc mặt cắt ngang chịu thành phần āng suất: - Āng suất pháp Mx gây - Āng suất tiếp Qy gây Các công thāc cÿa āng suất pháp giống công thāc trường hợp chịu thành phần mômen uốn Mx Tāc là: Cơng thāc tốn học: ó Mx y Jx ü Mx max k y max ÿô max ÿ Jx Công thāc kỹ thuật: ý ÿô Mx max y n max Jx ỵ Cũn cỏc cụng thc ca ng sut tip tùy thuộc loại mặt cắt mà có cơng thāc sau đây: Qy S a) Mặt cắt chữ nhật: max S: Diện tích mặt cắt b) Mặt cắt chữ I chữ : max Qy c) Mặt cắt hình trịn: ô max S Q y Tx J x d Tx, Jx, d: Tra bảng phụ lục S: Diện tích mặt cắt 10 lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU Qy Mx x z y Qy Mx x z y max Qy h t d Hình 11 lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 85 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 86 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU - 87 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU Đ 15 BÀI LÀM 88 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 89 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 90 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 91 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU Đ 16 BÀI LÀM - 92 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 93 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 94 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU - 95 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU Đ 17 BÀI LÀM 96 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 97 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 98 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 99 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) ... tích mặt cắt 10 lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU Qy Mx x z y Qy Mx x z y max Qy h t d Hình 11 lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU Kiểm tra bền trường hợp chịu thành phần nßi... (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU 29 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU BÀI A Một thép tròn đường kính... (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU Đ 45 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP SĀC BÂN VẬT LIÞU BÀI LÀM