môn sức bền vật liệu

Th©n bu l«ng chÞu kÐo Chơng II: kéo (Nén) đúng tâm 2.1. Khái niệm, nội lực và biểu đồ nội lực. 2.1.1. Khái niệm Thanh chịu tác dụng của ngoại lực là hai lực trực đối có đờng tác dụng trùng với trục của thanh gọi là thanh chịu kéo (nén) đúng tâm. + Nếu ngoại lực hớng từ trong thanh ra thì thanh chịu kéo đúng tâm (hình 2.1) + Nếu ngoại lực hớng vào trong thanh thì thanh chịu nén đúng tâm (hình 2.2) P P P P Hình 2.1 Hình 2.2 2.1.2. Néi lùc 1. C¸ch x¸c ®Þnh néi lùc. Σz = 0 ⇔ N Z - P =0 ⇒ N Z = P N Z P P A B P A 1 1 H×nh 2.3 2. Quy ớc dấu. Dấu của lực dọc N Z đựơc quy &ớc nh& sau: + Lực dọc N Z là d&ơng nếu nó h&ớng ra ngoài mặt cắt hình 2.4a + Lực dọc N Z là âm nếu nó h&ớng vào trong mặt cắt hình 2.4b * Chú ý: Khi giải các bài toán về thanh chịu kéo nén đúng tâm, tại các mặt cắt ta luôn chọn chiều lực dọc N Z là d&ơng. P N Z P N Z Hình 2.4a Hình 2.4b 2.1.3. BiÓu ®å néi lùc 1. §Þnh nghÜa. BiÓu ®å néi lùc trong thanh chÞu kÐo nÐn ®óng t©m lµ biÓu ®å biÓu thÞ sù biÕn thiªn cña lùc däc N Z däc theo trôc thanh. P 3 P 2 D C B A P 1 1 1 2 2 3 3 2. Cách vẽ biểu đồ nội lực. - Chia thanh thành các đoạn thích hợp, sao cho trên mỗi đoạn chia biểu đồ là đ&ờng biến thiên liên tục. - Xác định biểu thức N Z trên từng mặt cắt sau đó xác định giá trị nội lực tại các điểm đặc biệt trên mặt cắt. - Vẽ đ&ờng chuẩn là đ&ờng song song với trục thanh, trên đ&ờng chuẩn đặt những đoạn thẳng vuông góc với trục thanh, có độ dài tỉ lệ với trị số của nội lực tại mặt cắt đó. + Các giá trị nội lực N Z d&ơng ta vẽ lên phía trên đ&ờng chuẩn (nếu đ&ờng chuẩn nằm ngang) và vẽ sang phía phải đ&ờng chuẩn (nếu đ&ờng chuẩn thẳng đứng). + Các giá trị nội lực N Z âm ta vẽ xuống phía d&ới đ&ờng chuẩn (nếu đ&ờng chuẩn nằm ngang) và vẽ sang phía trái đ&ờng chuẩn (nếu đ&ờng chuẩn thẳng đứng). P1 P1 P1 P1 N2 A P2 B 1 1 2 2 C 2KN P2 P2 N1 3KN D P3 3 3 P3 2KN N3 2.1.4. Bài tập áp dụng. Bài 1. Biết P 1 = 50KN; P 2 = 70KN; P 3 = 100KN; Bỏ qua trọng l&ợng bản thân của thanh. Hãy vẽ biểu đồ nội lực N Z cho thanh. 1 1 P 1 N Z1 P 3 P 2 D C B A P 1 1 1 2 2 z = N Z1 - P 1 = 0 N Z1 = P 1 = 50KN z = N Z2 + P2 - P 1 = 0 N Z2 = P 1 - P 2 N Z2 = 50 70 = - 20KN 3 3 z = N Z3 - P 1 - P 3 + P2 = 0 N Z3 = 50 + 100 70 = 80KN 3 3 N Z3 P 1 C P 3 P 2 B A 2 2 N Z2 P 1 A B P 2 A N Z 50KN 80KN 20KN P 1 N Z1 P 1 P 1 N Z2 P 1 N Z3 A B C D P 2 P 3 2 2 1 1 3 3 2 2 3 3 1 1 A B A B A C P 2 P 2 P 3 * Cách vẽ nhanh biểu đồ nội lực. - Tại vị trí có lực tập trung biểu đồ có b&ớc nhảy, giá trị b&ớc nhảy bằng giá trị của lực tập trung. - Từ đ&ờng chuẩn biểu đồ nhảy lên nếu tại đó lực tập trung làm cho đoạn thanh chịu kéo và ng&ợc lại.