Giáo án Sức bền vật liệu - đại học

Biến dạng của thanh chịu kéo, nén đúng tâm Bài tập Mục đích: Cung cấp kiến thức cho sinh viên về khái niệm, ứng suất trên mặt cắt ngang, biến dạng của thanh chịu kéo nén đúng tâm, tính

Trang 1

GIÁO ÁN SỐ: 01 SỐ TIẾT: 03 SỐ TIẾT ĐÃ GIẢNG: 0

Lớp 64DCCD Thực hiện ngày / / 2014.

Tên bài giảng: Chương 1: Mở đầu - Đặc trưng hình học của hình phẳng 1.1.Mở đầu 1.2.Đặc trưng hình học của hình phẳng 1.2.1.Mô men tĩnh và trọng tâm của hình phẳng 1.2.2.Mô men quán tính, bán kính quán tính Mục đích: Giới thiệu cho sinh viên về môn học, những khái niệm, giả thiết cơ bản cần thiết cho việc học tập môn Sức bền vật liệu Các đặc trưng hình học của hình phẳng Yêu cầu: Sinh viên nắm được những khái niệm cơ bản của môn Sức bền vật liệu: vật rắn thực, ngoại lực, nội lực, ứng suất, phương pháp mặt cắt để xác định nội lực Sinh viên nắm được các giả thiết cơ bản về vật liệu, các biến dạng cơ bản va cách xác định mô men quán tính, bán kính quán tính của hình phẳng I ỔN ĐỊNH LỚP: (Thời gian: 02 phút) - Kiểm tra sinh viên vắng mặt Tên sinh viên vắng: + Có lý do:………

+ Không lý do:………

………

II KIỂM TRA BÀI CŨ: (Thời gian: 0 phút) - Câu hỏi kiểm tra: ………

………

- Dự kiến kiểm tra: SỐ TT HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN ĐIỂM 1 2 3 III BÀI GIẢNG MỚI: (Thời gian: 145 phút) - Đồ dùng và phương tiện dạy học ………

………

Trang 2

- Tóm tắt nội dung, thời gian, phương pháp giảng dạy và tổ chức thực hiện

NỘI DUNG GIẢNG DẠY THỜI GIAN

(Phút)

PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY

VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN

1.1 Những khái niệm cơ bản

và giả thiết của vật liệu

1.1.1 Nhiệm vụ và đối tượng

1.1.2.3 Giả thiết biến dạng bé

1.1.1.4 Giả thiết Xanhvơnăng

1.1.3 Ngoại lực, nội lực, phương

1020

15

Thuyết trình:

+ Nêu và giải thích rõ nhiệm vụ nghiên cứu của môn SBVL về độ bền, độ cứng và độ ổn định

+ Nêu rõ đối tượng nghiên cứu của

môn học là: thanh, tấm và vỏ, khối.+ Nêu rõ bốn giả thiết cơ bản

+ Nêu rõ khái niệm về ngoại lực và lấy ví dụ minh hoạ

+ Nêu rõ khái niệm nội lực và cách xác định nội lực bằng phuơng pháp mặt cắt

+ Chiếu hình, giải thích hình vẽ minh hoạ

+ Vẽ hình minh hoạ và thiết lập và giải thích công thức tính ứng suất.+ Nêu rõ các biến dạng, chuyển vị

cơ bản

+ Chiếu hình phẳng và hệ trục toạ độ

Trang 3

i i xi c

i

S

x F X

y y

J

i

F J

+ Nêu và giải thích rõ công thức định nghĩa các mô men quán tính của hình phẳng

+ Nêu và giải thích rõ các hệ trục toạ độ

+ Chiếu hình minh hoạ

+ Phân tích và thiết lập công thức tính mô men quán tính của một số hìnhn phẳng

+ Nêu và giải thích rõ công thức định nghĩa các bán kính quán tính của hình phẳng

+ Thiết lập và biến đổi để đưa về

Trang 4

hình phẳng

- Hình chữ nhật

x 0, 2890, 289

y

=

- Hình tròn

i x = =i y 0, 25d

công thức tổng quát tính bán kính quán tính của một số hình phẳng

IV TỔNG KẾT BÀI GIẢNG: (Thời gian: 2 phút)

+ Những khái niệm cơ bản và giả thiết của vật liệu

+ Ngoại lực, nội lực, phương pháp mặt cắt, ứng suất

+ Các biến dạng, chuyển vị cơ bản

+ Mô men tĩnh và trọng tâm của hình phẳng

+ Mô men quán tính, bán kính quán tính

V BÀI TẬP VỀ NHÀ: ( Thời gian: 1 phút)

Xem lại nội dung lý thuyết chương 1

* TỰ ĐÁNH GIÁ RÚT KINH NGHIỆM (về công tác chuẩn bị, nội dung, phương pháp giảng dạy và tổ chức thực hiện)

………

THÔNG QUA TỔ MÔN …………, ngày…….thảng ……năm 2014 Giáo viên ký tên Vũ Thế Truyền

Trang 5

Tên bài giảng: 1.2.3 Các phép biến đổi hệ trục với các mômen quán tính trục Bài tập Mục đích: Cung cấp kiến thức cho sinh viên về các phép biến đổi hệ trục với các mômen quán tính trục Yêu cầu: Sinh viên giải được các bài toán về tính mô men quán tính đối với các hệ trục tọa độ I ỔN ĐỊNH LỚP: (Thời gian: 02 phút) - Kiểm tra sinh viên vắng mặt Tên sinh viên vắng: + Có lý do:………

………

Trang 6

với các mômen quán tính trục

1.2.3.1 Phép biến đổi trong tịnh tiến

trục

2 2

2

xy m

y m

xy y

J tg

J J

J tg

+ Phân tích và thiết lập công thức tính mô men quán tính của hìnhn phẳng đối với phép biến đổi trong tịnh tiến trục và phép biến đổi quay trục

+ Đưa ra công thức tổng quát trong trường hợp trục X, Y là trục trung tâm, trục quán tính chính

+ Giáo viên lấy ví dụ một hình phẳng

+ Giáo viên hướng dẫn sinh viên tính mô men quán tính của hình phẳng

+ Giáo viên gọi sinh viên lên bảng chữa bài tập trong cuốn phô

tô bài tập chương 1

Trang 7

+ Các phép biến đổi hệ trục với các mômen quán tính trục

Xem lại nội dung lý thuyết

+ Làm bài tập giáo viên cho pho to

………

THÔNG QUA TỔ MÔN …………, ngày…….thảng ……năm 2014

Giáo viên ký tên

Vũ Thế Truyền

Trang 8

Tên bài giảng: Bài tập Chương 2 Kéo (nén) đúng tâm: 2.1 Khái niệm Ứng suất trên mặt cắt ngang Biến dạng của thanh chịu kéo, nén đúng tâm Bài tập Mục đích: Cung cấp kiến thức cho sinh viên về khái niệm, ứng suất trên mặt cắt ngang, biến dạng của thanh chịu kéo (nén) đúng tâm, tính chất cơ học của vật liệu Yêu cầu: Sinh viên nắm được cách giải các bài tập tính ứng suất, tính biến dạng của thanh chịu kéo (nén) đúng tâm Sinh viên nắm được tính chất cơ học của vật liệu dẻo và vật liệu dòn và phương pháp thí nghiệm chúng I ỔN ĐỊNH LỚP: (Thời gian: 02 phút) - Kiểm tra sinh viên vắng mặt Tên sinh viên vắng: + Có lý do:………

………

II KIỂM TRA BÀI CŨ: (Thời gian: 0 phút) - Câu hỏi kiểm tra: ……….………

………

Trang 9

- Tóm tắt nội dung, thời gian, phương pháp giảng dạy và tổ chức thực hiện.

2.1 Khái niệm Ứng suất trên

mặt cắt ngang Biến dạng của

thanh chịu kéo, nén đúng tâm

Thuyết trình:

+ Giáo viên nêu và giải thích rõ khái niệm thanh chịu kéo (nén) đúng tâm

+ Chiếu hình minh họa

+ Nêu và chiếu hình minh họa về quy ước dấu nội lực

+ Thiết lập công thức tổng quát tính nội lực

+ Hướng dẫn sinh viên các bước vẽ biểu đồ nội lực

+ Lấy ví dụ minh họa

+ Vẽ mô tả thí nghiệm và phân tích biến dạng

+ Nêu rõ các giả thiết

+ Thiết lập công thức tính ứng suất

+ Nêu các biến dạng

+ Thiết lập công thức tính biến dạng dọc tuyệt đối

Trang 10

0 EF l z N dz l ∆ =∫ 2.1.4.3 mối quan hệ giữa biến dạng ngang và biến dạng dọc εx = εy = − µ ε z 2.1.5 Định luật Húc σz = εz.E Bài tập 5 30 + Nêu rõ quan hệ giữa biến dạng dọc và biến dạng ngang + Nêu rõ Định luật Húc trong kéo (nén) đúng tâm + Giáo viên gọi sinh viên lên bảng chữa bài tập trong cuốn phô tô bài tập chương 2 V TỔNG KẾT BÀI GIẢNG: (Thời gian: 2 phút) + Khái niệm Ứng suất trên mặt cắt ngang Biến dạng của thanh chịu kéo, nén đúng tâm + Phương pháp giải bài tập vẽ biểu đồ nội lực, tính ứng suất và tính biến dạng trong thanh chịu kéo ( nén đúng tâm) V BÀI TẬP VỀ NHÀ: ( Thời gian: 1 phút) Xem lại nội dung lý thuyết + Làm bài tập chương 2 * TỰ ĐÁNH GIÁ RÚT KINH NGHIỆM (về công tác chuẩn bị, nội dung, phương pháp giảng dạy và tổ chức thực hiện) ………

………

Trang 11

Tên bài giảng: 2.2.Tính chất cơ học của vật liệu 2.3 Hiện tượng tập trung ứng suất -Thế năng biến dạng đàn hồi 2.4.Tính toán thanh chịu kéo, nén đúng tâm Bài toán siêu tĩnh Mục đích: Cung cấp kiến thức cho sinh viên về tính chất cơ học của vật liệu, hiện tượng tập trung ứng suất -thế năng biến dạng đàn hồi, tính toán thanh chịu kéo, nén đúng tâm Bài toán siêu tĩnh Yêu cầu: Sinh viên nắm được tính chất cơ học của vật liệu, hiện tượng tập trung ứng suất -thế năng biến dạng đàn hồi Sinh viên giải được các bài tập tính toán thanh chịu kéo (nén) đúng tâm, bài toán siêu tĩnh I ỔN ĐỊNH LỚP: (Thời gian: 02 phút) - Kiểm tra sinh viên vắng mặt Tên sinh viên vắng: + Có lý do:………

………

Trang 12

2.3 Hiện tượng tập trung ứng

suất -Thế năng biến dạng đàn

2 2

2.4 Tính thanh chịu kéo (nén)

đúng tâm Bài toán siêu tĩnh

+ Vẽ mẫu thí nghiệm vật liệu gạch,

đá, bê tông hình lập phương hoặc hình trụ

Trang 13

1 Điều kiện bền

ax [ ]

m

N F

σ = ≤ σ

2 Ba bài toán cơ bản + Bt1: Kiểm tra bền ax [ ] ax m m N F σ = ≤ σ + Bt2: Chọn tiết diện mặt cắt F≥ N[ ]σmax + Bt3: Chọn ngoại lực tác dụng Nmax ≤F.[ ]σ 2.4.3 Bài toán siêu tĩnh 10 + Nêu rõ điều kiện bền + Nêu và giải thích rõ ba bài toán cơ bản + Lấy ví dụ minh họa + Nêu và giải thích rõ về bài toán siêu tĩnh + Lấy ví dụ minh họa IV TỔNG KẾT BÀI GIẢNG: (Thời gian: 2 phút) + Tính chất cơ học của vật liệu + Hiện tượng tập trung ứng suất -Thế năng biến dạng đàn hồi

+ Tính toán thanh chịu kéo, nén đúng tâm Bài toán siêu tĩnh V BÀI TẬP VỀ NHÀ: ( Thời gian: 1 phút) Xem lại nội dung lý thuyết + Làm bài tập giáo viên cho pho to * TỰ ĐÁNH GIÁ RÚT KINH NGHIỆM (về công tác chuẩn bị, nội dung, phương pháp giảng dạy và tổ chức thực hiện) ………

………

Trang 14

Tên bài giảng: Thí nghiệm: Bài 1 Kéo phá hoại mẫu thép mềm Mục đích: Cung cấp kiến thức cho sinh viên về phương pháp thí nghiệm kéo phá hoại mẫu thép mềm Yêu cầu: Sinh viên nắm được các bước thí nghiệm và biết phân tích biểu đồ thí nghiệm I ỔN ĐỊNH LỚP: (Thời gian: 02 phút) - Kiểm tra sinh viên vắng mặt Tên sinh viên vắng: + Có lý do:………

………

Trang 15

(Phút)

Thí nghiệm: Bài 1 Kéo phá

hoại mẫu thép mềm

145 + Giáo viên hướng dẫn sinh viên

chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm

+ Vật liệu thí nghiệm là một thanh thép mềm CT38

+ Giáo viên mô tả cấu tạo của thanh thép

+ Giáo viên mô tả phương pháp thí nghiệm

+ Giáo viên hướng dẫn sinh viên tiến hành thí nghiệm

+ Thí nghiệm: Bài 1 Kéo phá hoại mẫu thép mềm

Xem lại nội dung bài hướng dẫn thí nghiệm

………

Trang 16

Tên bài giảng: Bài tập Mục đích: Ôn tập lại lý thuyết chương 2 kéo nén đúng tâm: Cách xác định Nz, σz ,Δl và ba bài toán cơ bản trong thực tế Yêu cầu: Sinh viên nắm được cách giải các bài toán thanh chịu kéo nén đúng tâm ở các kết cấu chi tiết I ỔN ĐỊNH LỚP: (Thời gian: 02 phút) - Kiểm tra sinh viên vắng mặt Tên sinh viên vắng: + Có lý do:………

………

Trang 17

-Hướng dẫn phương pháp giải -Gọi sinh viên lên bảng trình bày-Kết luận và nhận xét

-Phân tích bài toán -Gọi sinh viên lên bảng trình bày-Kết luận và nhận xét

+ Công thức tính lực dọc, ứng suất, biến dạng dọc tuyệt đối và cách vẽ biểu đồ nội lực+ Các phương pháp giải các bài toán kéo nén đúng tâm

THÔNG QUA TỔ MÔN …………, ngày…….tháng ……năm 2014

Trang 18

Tên bài giảng: Thí nghiệm: Bài 2 Xác định mô đun đàn hồi E của vật liệu Mục đích: Cung cấp kiến thức cho sinh viên về phương pháp thí nghiệm trên máy kéo (nén) qua đó hiểu được các tính chất và các đặc trưng cơ học của vật liệu Yêu cầu: Sinh viên thao tác được các thí nghiệm trên máy kéo (nén) qua đó hiểu được các tính chất và các đặc trưng cơ học của vật liệu I ỔN ĐỊNH LỚP: (Thời gian: 02 phút) - Kiểm tra sinh viên vắng mặt Tên sinh viên vắng: + Có lý do:………

………

Trang 19

(Phút)

I – Mục tiêu thí nghiệm

II-Phương pháp thí nghiệm

III-Thao tác thí nghiệm

IV – Kết quả thí nghiệm

10

25

95

15

GV: đưa ra mục tiêu thí nghiệm SV: lắng nghe và ghi chép

GV: trình bày mấu thí nghiệm, máy thí nghiệm

SV: trực quan và ghi chép

GV: Thao tác thí nghiệm SV: quan sát và ghi chép

GV: nhận xét kết quả thí nghiêm SV: ghi chép và quan sát

SV : thao tác lại thí nghiệm với vật liệu khác

- Hiểu và thao tác được thí nghiệm

- Nhận xét được kết quả

………

Trang 20

Tên bài giảng: Chương 3: Trạng thái ứng suất - Lý thuyết bền 3.1.Khái niệm về trạng thái ứng suất 3.2 Trạng thái ứng suất phẳng Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về : - Xây dựng công thức xác định ứng suất trên mặt cắt nghiêng để từ đó lập công thức tính ứng suất chính, phương chính, ứng suất tiếp cực trị trong trạng thái ứng suất phẳng - Trạng thái ứng suất phẳng bằng vòng tròn Mo Yêu cầu: Áp dụng các công thức để giải bài toán trạng thái ứng suất phẳng I ỔN ĐỊNH LỚP: (Thời gian: 02 phút) - Kiểm tra sinh viên vắng mặt Tên sinh viên vắng: + Có lý do:………

………

Trang 21

Trang 22

- Sử dụng vòng tròn Morh để xác định ứng suất chính, phương chính và ứng suất tiếp cực trị

+ Hiểu khái niệm trạng thái ứng suất tại một điểm

+ Tính toán được các ứng suất trên mặt nghiêng, ứng suất chính, phương chính, ứng suất tiếp cực trị và mặt có ứng suất tiếp cực trị trong trạng thái ứng suất phẳng

+ Ứng dụng vẽ vòng tròn Mo vào các bài toán trạng thái ứng suất phẳng

GIÁO ÁN SỐ: 09 SỐ TIẾT: 03 SỐ TIẾT ĐÃ GIẢNG: 20 Lớp 64DCCD Thực hiện ngày / /2014.

Trang 23

Tên bài giảng: Bài tập

3.3.Trạng thái ứng suất khối 3.4.Thế năng biến dạng đàn hồi - Lý thuyết bền

Mục đích:

Trang bị cho sinh viên kiến thức về : Trạng thái ứng suất khối; Các lý thuyết bền

Yêu cầu:

- Áp dụng các công thức để giải bài toán trạng thái ứng suất phẳng và khối

- Vẽ thành thạo vòng tròn Mo, sử dụng vòng tròn Mo với bài toán trạng thái ứng suất phẳng và so sánh kết quả khi tính theo hai phương pháp

I ỔN ĐỊNH LỚP: (Thời gian: 02 phút)

- Kiểm tra sinh viên vắng mặt Tên sinh viên vắng:

+ Có lý do:……… + Không lý do:………

………

II KIỂM TRA BÀI CŨ: (Thời gian: 0 phút)

- Câu hỏi kiểm tra:

………

- Dự kiến kiểm tra:

1

2

3

III BÀI GIẢNG MỚI: (Thời gian: 145 phút)

- Đồ dùng và phương tiện dạy học

NỘI DUNG GIẢNG DẠY THỜI GIAN PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY

Trang 24

(Tài liệu giáo viên cung cấp)

3.3 Trạng thái ứng suất khối

-Tóm tắt đề bài-Hướng dẫn phương pháp giải -Gọi sinh viên lên bảng trình bày-Kết luận và nhận xét

-Tóm tắt đề bài-Phân tích bài toán -Gọi sinh viên lên bảng trình bày-Kết luận và nhận xét

-Tóm tắt đề bài-Gọi sinh viên lên bảng trình bày-Kết luận và nhận xét

GV:

-Phân tích trạng thái ứng suất khối-Trình bày các mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng

Trang 25

+ Tính toán được các ứng suất trên mặt nghiêng, ứng suất chính, phương chính, ứng suất tiếp cực trị và mặt có ứng suất tiếp cực trị trong trạng thái ứng suất phẳng

+ Ứng dụng vẽ vòng tròn Mo vào các bài toán trạng thái ứng suất phẳng

+ Hiểu được lý thuyết bền 3 và 4

GIÁO ÁN SỐ: 10 SỐ TIẾT: 02 SỐ TIẾT ĐÃ GIẢNG: 23 Lớp 64DCCD Thực hiện ngày / / 2014.

Trang 26

Tên bài giảng: Chương 4: Xoắn thuần túy thanh thẳng

4.1 Khái niệm, nội lực và biểu đồ nội lực 4.2 Ứng suất, biến dạng trên trục tròn chịu xoắn thuần túy 4.3 Tính toán trục tròn chịu xoắn

Mục đích:

Trang bị cho sinh viên những khái niệm cơ bản về thanh chịu xoắn và cách tính toán thanh có mặt cắt tròn chịu xoắn thuần túy

Yêu cầu:

- Vẽ thành thạo biểu đồ mômen xoắn

- Tính được ứng suất trên mặt cắt ngang và tính toán trục tròn chịu xoắn về điều kiện bền và điều kiện cứng

………

Bài tập số 1a ( trang 100)

………

1

2

3

Trang 27

GV:

-phân tích chứng minh công thức:

τρ = (Mz/Jo) ρ-Giải thích các đại lượngSV: lắng nghe và ghi chép

GV: phân tích trang thái ứng suất trên trục tròn chịu xoắn

Trang 28

- Vẽ thành thạo biểu đồ mômen xoắn.

- Tính được ứng suất trên mặt cắt thanh tròn chịu xoắn

Trang 29

Tên bài giảng: 4.5.Thí nghiệm: ( Bài 3): Vật liệu kim loại-phương pháp thử

xoắn

Mục đích: Cung cấp kiến thức cho sinh viên về phương pháp thí nghiệm trên máy kéo

(nén) qua đó hiểu được các tính chất và các đặc trưng cơ học của vật liệu

Yêu cầu: Thao tác được thí nghiệm xoắn thanh tròn trên máy xoắn, qua đó hiểu được

các tính chất và các đặc trưng cơ học của vật liệu trong biến dạng xoắn

………

1

2

3

Trang 30

GV: nhận xét kết quả thí nghiêmSV: ghi chép và quan sát

SV : thao tác lại thí nghiệm với vật liệu khác

- Hiểu và thao tác được thí nghiệm

- Nhận xét được kết quả

Trang 31

Tên bài giảng: Chương 5 Thanh chịu uốn phẳng

5.1.Khái niệm Biểu đồ nội lực

Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về nội lực trên mặt cắt của dầm chịu uốn

………

1

2

3

Trang 32

GV: chiếu hình và giải thích qui ước dấu

GV: phân tích hướng dẫn cách vẽ biểu đồ nội lực

SV: lắng nghe và ghi chép

-Tóm tắt đề bài-Hướng dẫn cách giải-Giải chi tiết và nhận xét phương pháp giải

-Tóm tắt đề bài-Hướng dẫn phương pháp giải -Gọi sinh viên lên bảng trình bày-Kết luận và nhận xét

Trang 33

Vẽ nhanh biểu đồ lực cắt và biểu đồ mômen uốn

+ Học lý thuyết và làm baì tập số 7 (trang 102)

Trang 34

Tên bài giảng: Bài tập

5.2.Ứng suất trên mặt cắt ngang thanh chịu uốn thuần túy phẳng

Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về ứng suất trên mặt cắt ngang thanh chịu

uốn thuần túy phẳng

Yêu cầu: - Vẽ nhanh được biểu đồ lực cắt Q và mô men uốn M

- Tính ứng suất trên mặt cắt ngang thanh chịu uốn phẳng thuần túy

………

1

2

3

Trang 35

5.2.Ứng suất trên MCN thanh

chịu uốn thuần túy phẳng

5.2.1.Khái niệm về uốn thuần

túy phẳng

5.2.2.Ứng suất trên MCN của

dầm chịu uốn thuần túy phẳng

Trang 36

5.2.3.Mô men chống uốn của

SV: lắng nghe và ghi chép

- Vẽ nhanh biểu đồ lực cắt và biểu đồ mômen uốn

- Tính ứng suất trên MCN thanh chịu uốn thuần túy phẳng

+ Học lý thuyết và làm baì tập số 7 (trang 102)

Trang 37

Tên bài giảng: 5.3 Ứng suất trên mặt cắt ngang thanh chịu uốn ngang

phẳng.Trạng thái ứng suất của dầm khi uốn Bài tập

Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về ứng suất trên mặt cắt ngang thanh chịu

uốn ngang phẳng

Yêu cầu: - Vẽ nhanh được biểu đồ lực cắt Q và mô men uốn M

- Tính ứng suất trên mặt cắt ngang thanh chịu uốn ngang phẳng

………

1

2

3

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	780,5 KB