Thanh chịu lực phức tạp pptx

1  Khái niệm  Thanh chịu uốn xiên  Thanh chịu uốn và kéo (nén)  Thanh chịu uốn và xoắn THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP 2 Định nghĩa  Như vậy thanh chịu lực phức tạp trên mặt cắt ngang sẽ có nhiều thành phần nội lực.  Để giải các bài toán này chúng ta dùng nguyên lý cộng tác dụng “ Ứng suất hay biến dạng do nhiều yếu tố (ngoại lực, nhiệt độ…) gây ra đồng thời trong thanh bằng tổng đại số ứng suất hay biến dạng do từng yếu tố gây ra riêng lẻ trên thanh đó”. 3 Điều kiện để sử dụng nguyên lý  Vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi, tương quan giữa lực và biến dạng là bậc nhất.  Biến dạng nhỏ. Vì ảnh hưởng của lực cắt đến độ bền của thanh không đáng kể so với các nội lực khác, nên chúng ta không xét đến lực cắt trong mọi trường hợp chịu lực phức tạp. 4 Uốn xiên Thanh chịu uốn xiên khi trên mặt cắt ngang chỉ có 2 thành phần nội lực là các mômen uốn Mx, My nằm trong các mặt phẳng quán tính chính trung tâm của mặt cắt ngang . Đây là bài toán kết hợp của hai bài toán uốn thuần tuý phẳng. Dấu của Mx, My được coi là dương nếu chúng làm căng các thớ về phía dương của trục y và x. 5 Mômen uốn tổng Mu nằm trong mặt phẳng chứa trục z và vuông góc với mặt cắt ngang nhưng không trùng với một mặt phẳng quán tính chính trung tâm nào của mặt cắt ngang. Mặt phẳng đó được gọi là mặt phẳng tải trọng và giao tuyến của mặt phẳng tải trọng với mặt cắt ngang là đường tải trọng. yxu MMM  += 6 Ứng suất pháp trên mặt cắt ngang x J M y J M y y x x z         +         =σ x J M y J M y y x x z         ±         ±=σ 7 k y y k x x x J M y J M +=σ max n y y n x x x J M y J M +=σ min 8 nknk yy;xx == y y x x W M W M +=σ=σ minmax Nếu mặt cắt ngang có 2 trục quán tính chính trung tâm đều là các trục đối xứng, do 9 Đường trung hòa và biểu đồ ứng suất Để thiết lập điều kiện bền:  Tìm mặt cắt ngang nguy hiểm  Tìm vị trí các điểm nguy hiểm  Tính ứng suất tại các điểm ấy.Nghĩa là biết đường trung hòa và biểu đồ phân bố ứng suất. (Đường trung hòa: Giao tuyến của mặt phẳng ứng suất và mặt cắt ngang hay σ z = 0) 10 y x y x x y J J tg 1 J J M M tg α −= −=β [...]... =16 KN/cm2 (xem xà gỗ đặt lên hai vĩ kèo như là một dầm đặt trên hai gối tựa) 18 Thanh chịu uốn & kéo (nén) đồng thời  Định nghĩa: Thanh chịu uốn xiên là thanh mà trên mọi mặt cắt ngang của đọan thanh đó có các thành phần nội lực là mômen uốn Mu và lực dọc Nz 19 Ví dụ  Ống khói vừa chịu nén bởi trọng lượng bản thân vừa chịu uốn do tải trọng gió gây ra  Cột chống trong kết cấu cầu treo 20 Ứng suất... pháp My Nz Mx σz = + y+ x F Jx Jy σz = M Nz M x + y+ y x F Jx Jy σz = ± Nz F ± Mx Jx y± My Jy x 21 Kéo nén lệch tâm  Thanh chịu kéo hoặc nén lệch tâm khi hợp lực của ngoại lực có thể thu về một lực N không trùng với trục của thanh, nhưng có phương song song với trục thanh 22  Dời lực N về trọng tâm mặt cắt, ta có: Mx=N.yK My=N.xK N N.y K N.x K σz = + y+ x F Jx Jy N  yK xK  σ z = 1 + 2 y + 2 x... nhất trong các chi tiết máy hay các thanh không gian Ví dụ như trục truyền lực chịu xoắn do các mômen xoắn ở các puli và chịu uốn do trọng lượng bản thân trục, trọng lượng puli và lực căng trong dây gây nên  Chỉ xem xét thanh chịu uốn và xoắn đồng thời đối với thanh có tiết diện mặt cắt ngang hình tròn 31 Uốn xoắn đối với thanh tròn  Ứng suất trên mặt cắt ngang σ z max = σ z min = 1 σt3 = Wx 1 σt... mặt cắt ngang mà không phụ thuộc vào giá trị của lực lệch tâm lớn hay nhỏ 26 Nhận xét  Khi điểm đặt của lực lệch tâm di chuyển trên một đường thẳng không qua gốc tọa độ thì đường trung hòa tương ứng sẽ quay quanh một điểm cố định nào đó  Nếu điểm đặt lực lệch tâm dịch gần vào trọng tâm thì đường trung hòa lùi ra xa trọng tâm và ngược lại, khi điểm đặt lực lệch tâm dịch ra xa khỏi trọng tâm thì đường... đi qua góc phần tư chứa điểm đặt lực lệch tâm, vì rằng a và b luôn luôn ngược dấu với xK và yK  Nếu điểm đặt lực lệch tâm nằm trên một trục nào đó thì đường trung hòa song song với trục kia Thí dụ, điểm đặt lực nằm trên trục x, lúc đó ta có yK =0, nghĩa là đường trung hòa phải song song với trục y  Vị trí của đường trung hòa chỉ phụ thuộc vào tọa độ của điểm đặt lực và hình dáng kích thước của mặt... σmin≤[σ]n  Thanh có mặt cắt ngang là hình chữ nhật hay các mặt cắt có hình dạng nhận cả hai trục x và y là trục đối xứng σmax My N Mx =± + + ≤ [ σ] k F Wx Wy σmin My N Mx =± − − ≤ [ σ] n F Wx Wy 29 Lõi mặt cắt ngang  Xem tài liệu 30 UỐN VÀ XOẮN ĐỒNG THỜI  Là thanh mà trên các mặt cắt ngang ngoài mômen uốn Mu còn có mômen xoắn Mz  Bài toán này thường gặp nhiều nhất trong các chi tiết máy hay các thanh. .. dầm khi uốn xiên f = f +f 2 y 2 x 16 Ví dụ 7.1 Dầm dài 2m, mặt cắt ngang hình chữ nhật 12 x 20 cm, chịu lực như hình vẽ Xác định ứng suất ở các điểm góc trên mặt cắt ngang ở ngàm Px z x 30o L = 2m Py P = 2,4 KN y 17 Ví dụ 7.2 Một xà gỗ bằng thép có mặt cắt ngang hình chữ U đặt lên hai vĩ kèo có nhịp L= 5m chịu tải trọng phân bố đều q = 6000 N/m Mái nghiêng với mặt nằm ngang 1 góc α = 300 Chọn số hiệu... σmax = theo công = ±tổng quát⇒ tính toán mặt cắt ⇒ tính ứng suất kéo và nén cho điểm nguy hiểm± thức Wu Wu min độ bền 13 Kiểm tra bền σmax≤ [σ]k σmin≤ [σ]n  Đối với vật liệu dẻo, và mặt cắt ngang của thanh lại là hình chữ nhật, chữ I, chữ U hay mặt cắt có cả trục x và y là trục đối xứng thì điều kiện bền có thể viết lại như sau: σmax = σmin Mx My = + ≤ [ σ] Wx Wy 14 Điều kiện bền Bài toán chọn kích . 1  Khái niệm  Thanh chịu uốn xiên  Thanh chịu uốn và kéo (nén)  Thanh chịu uốn và xoắn THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP 2 Định nghĩa  Như vậy thanh chịu lực phức tạp trên mặt cắt ngang. của lực cắt đến độ bền của thanh không đáng kể so với các nội lực khác, nên chúng ta không xét đến lực cắt trong mọi trường hợp chịu lực phức tạp. 4 Uốn xiên Thanh chịu uốn xiên khi trên mặt. tựa). 19 Thanh chịu uốn & kéo (nén) đồng thời  Định nghĩa: Thanh chịu uốn xiên là thanh mà trên mọi mặt cắt ngang của đọan thanh đó có các thành phần nội lực là mômen uốn Mu và lực dọc