MỤC LỤC Đề mục Trang LỜI TỰA Error! Bookmark not defined MỤC LỤC GIỚI THIỆU VỀ MƠN HỌC CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MƠN HỌC U CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠN HỌC NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN BIẾT KHI THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU 10 Ý nghĩa việc nghiên cứu thực nghiệm 10 Các điểm cần ý thí nghiệm 11 Các ý làm phúc trình thí nghiệm 11 Tính kết đại lƣợng đo phƣơng pháp bình phƣơng cực tiểu 11 BÀI KÉO NÉN ĐÚNG TÂM Mã bài: CKT1 14 Nội lực - Ứng suất 14 Khái nệm kéo - nén tâm 16 17 19 Chuyển vị điểm hệ liên kết khớp 20 23 26 Thí nghiệm phòng thí nghiệm thiết bị 27 Câu hỏi ơn tập 31 10 Bài tập 31 BÀI TÍNH CÁC MỐI NỐI GHÉP Mã bài: CKT2 34 Tính tốn mối nối ghép đinh tán, bulơng 34 Tính mối hàn 36 Câu hỏi ơn tập 39 Bài tập 39 BÀI TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG ĐỊNH LUẬT HUC 43 Ứng suất 43 Biến dạng 52 Định luật Huc 54 Thực hành thí nghiệm 55 Câu hỏi ơn tập 58 Bài tập 59 BÀI CÁC THUYẾT BỀN Mã bài: CKT4 60 Khái niệm lý thuyết bền 60 Các thuyết bền 61 Áp dụng thuyết bền 63 Câu hỏi ơn tập 65 Bài tập 65 BÀI ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT NGANG Mã bài: CKT5 67 Khái niệm chung 67 67 69 75 nh 72 Câu hỏi ơn tập 73 Bài tập 74 BÀI XOẮN THUẦN T THANH THẲNG Mã bài: CKT6 76 Khái niệm chung 76 79 79 Bi 80 81 Bài tốn siêu tĩnh 84 Tính lò xo hình trụ có bƣớc ngắn chịu kéo – nén 85 Thí nghiệm xoắn t mẫu thép gang 87 Câu hỏi ơn tập 89 10 Bài tập 89 BÀI Mã bài: CKT7 92 92 93 96 101 107 108 Thí nghiệm đo chuyển vị thẳng góc xoay dầm uốn ngang phẳng 113 Câu hỏi ơn tập 115 Bài tập 115 BÀI THANH Mã bài: CKT8 119 Khái niệm chung 119 Tính cong chịu uốn t 120 Tính cong chịu lực phức tạp 122 Xác định đƣờng trung hồ số mặt cắt thƣờng gặp 123 Các ví dụ 123 Thí nghiệm xác định ứng suất cong 127 Câu hỏi ơn tập 129 Bài tập 130 BÀI ỔN ĐỊNH Mã bài: CKT9 131 Lực tới hạn chịu nén tâm 131 131 (Hình 9-5) 139 Ổn định dầm chịu uốn ngang phẳng 139 Thí nghiệm xác định lực tới hạn uốn dọc 142 Câu hỏi ơn tập 145 Bài tập 145 BÀI 10 UỐN NGANG VÀ UỐN DỌC ĐỒNG THỜI Mã bài: CKT10 147 Khái niệm chung 147 Phƣơng trình độ võng nội lực kể đến ảnh hƣởng uốn dọc 148 Ứng suất mặt cắt ngang 148 Điều kiện bền 149 Câu hỏi ơn tập 152 Bài tập 152 BÀI 11 TẢI TRỌNG ĐỘNG Mã bài: CKT11 154 Khái niệm chung 154 Tính hệ chuyển động thẳng có gia tốc khơng đổi 155 Vật quay quanh trục có vận tốc góc khơng đổi 157 Dao động hệ đàn hồi bậc tự 159 Va chạm 163 Thí nghiệm nghiên cứu tác động tải trọng va chạm dầm 167 Câu hỏi ơn tập 170 Bài tập 171 BÀI 12 TÍNH ĐỘ BỀN KHI ỨNG SUẤT THAY ĐỔI THEO THỜI GIAN 172 Khái niệm ứng suất thay đổi tƣợng mỏi 172 Các đặc trƣng chu trình ứng suất 173 Các yếu tố ảnh hƣởng tới giới hạn mỏi 173 Tính điều kiện bền ứng suất thay đổi 179 Biện pháp nâng cao giới hạn mỏi 182 Thí nghiệm nghiên cứu tác động tải trọng va chạm dầm 183 Câu hỏi ơn tập 185 Bài tập 185 BÀI 13 ỨNG SUẤT TIẾP XÚC Mã bài: CKT13 187 Khái niêm ứng suất tiếp xúc 187 Độ dịch gần 187 Điều kiện bền 189 Câu hỏi ơn tập 193 Bài tập 193 BÀI 14 TÍNH ỐNG DÀY Mã bài: CKT14 194 Tính ống hình trụ 194 Tính ống ghép 198 Câu hỏi ơn tập 199 Bài tập 199 BÀI 15 TẤM VÀ VỎ MỎNG Mã bài: CKT15 201 Khái niệm vỏ mỏng 201 Tấm tròn mỏng 201 Vỏ mỏng tròn xoay chịu tải trọng phân bố đối xứng 203 Tính tốn độ bền 203 Câu hỏi ơn tập 204 Error! Objects cannot be created from editing field codes.ĐÁP SỐ CÁC BÀI TẬP 205 PHỤ LỤC 211 CÁC THUẬT NGỮ CHUN MƠN 224 TÀI LIỆU THAM KHẢO 226 GIỚI THIỆU VỀ MƠN HỌC Vị trí, ý nghĩa, vai trò mơn học Cơ kỹ thuật mơn khoa học sở quan trọng việc đào tạo cơng nhân chun ngành kỹ thuật Nó khơng cung cấp kiến thức tảng cho mơn kỹ thuật sở kỹ thuật chun ngành mà tăng khả tƣ khoa học cho học viên Mục tiêu mơn học Học xong mơn học này, học viên cần phải: Nắm vững đƣợc sở lý thuyết loại ứng suất, mơmen lực, độ bền loại vật liệu khác Tính tốn đƣợc độ bền mối nối ghép thiết bị Tính tốn loại ứng suất Tính đƣợc độ bền vật liệu ứng suất thay đổi theo thời gian Tính độ bền đƣờng ống thiết bị Theo dõi phát cố độ bền thiết bị hố dầu Mục tiêu thực mơn học Khi hồn thành mơn học học viên có khả năng: Mơ tả đƣợc sở lý thuyết loại ứng suất mơmen lực Tính tốn đƣợc độ bền mối nối ghép thiết bị Tính tốn loại ứng suất Tính đƣợc độ bền vật liệu ứng suất thay đổi theo thời gian Tính độ bền đƣờng ống thiết bị Theo dõi phát cố độ bền thiết bị hố dầu Thời lƣợng Các hoạt Danh mục học (tiết) động khác LT TH Bài 1: Kéo nén tâm Bài 2: Tính mối nối ghép Bài 3: Trạng thái ứng suất Định luật 3 Huc Bài 4: Các thuyết bền Bài 5: Đặc trƣng hình học mặt cắt ngang Bài 6: Xoắn t thẳng 4 3 4 Bài 7: Uốn phẳng Bài 8: Thanh cong phẳng Bài 9: Ổn định 4 Bài 10: Uốn ngang uốn dọc đồng thời Bài 11: Tải trọng động Bài 12: Tính độ bền ứng suất thay 3 0 đổi Bài 13: Ứng suất tiếp xúc Bài 14: Tính ống dầy Bài 15: Tấm vỏ mỏng Sơ đồ quan hệ theo trình tự học nghề An toµn lao ®éng Hãa v« c¬ Hãa h÷u c¬ M«n chung Chng cÊt chÕ biÕn dÇu Qu¸ tr×nh xư lý Ph¸p lt GDTC Hãa ph©n tÝch VÏ kü tht KT ®iƯn tư KT ®iƯn Kü tht m«i trêng M«n c¬ b¶n KiÕn thøc c¬ së nhãm nghỊ ChÝnh trÞ GDQP Hãa lý ¶ nh hëng gi¸n tiÕp Qu¸ tr×nh Cracking ThiÕt bÞ chÕ biÕn dÇu khÝ S¬ ®å c«ng nghƯ nhµ m¸y läc dÇu ThÝ nghiªm chuyªn ngµnh Ngo¹i ng÷ Qu¸ tr×nh reforming Thùc hµnh trªn thiÕt bÞ m« pháng Chuyªn ®Ị dù phßng C«ng nghƯ chÕ biÕn khÝ B¶o dìng thiÕt bÞ Thùc tËp tèt nghiƯp Hãa häc dÇu má & khÝ S¶n phÈm dÇu má Tån tr÷ vµ vËn chun x¨ng dÇu Dơng ®o ¶ nh hëng gi¸n tiÕp QT doanh nghiƯp C¬ kü tht To¸n cao cÊp §éng häc xóc t¸c KiÕn thøc c¬ së nghỊ Tin häc VËt lý ®¹i c¬ng Thỵp c¸c cÊu tư cho x¨ng Qu¸ tr×nh thiÕt bÞ Thùc tËp qu¸ tr×nh thiÕt bÞ ¡n mßn kim lo¹i Kü tht phßng thÝ nghiƯm Ghi chú: Cơ kỹ thuật mơ đun sở ngành hóa dầu Mọi học viên phải học đạt kết chấp nhận đƣợc kiểm tra đánh giá thi kết thúc nhƣ đặt chƣơng trình đào tạo Những học viên qua kiểm tra thi mà khơng đạt phải thu xếp cho học lại phần chƣa đạt phải đạt điểm chuẩn đƣợc phép học tiếp mơ đun/ mơn học Học viên, chuyển trƣờng, chuyển ngành, học sở đào tạo khác phải xuất trình giấy chứng nhận; Trong số trƣờng hợp phải qua sát hạch lại CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MƠN HỌC Học lớp lý thuyết tính tốn loại ứng suất, từ tính bền, tính cứng, tính ổn định cho hình thức chịu tải khác Luyện tập để sử dụng thục cơng thức vào việc tính tốn sức bền cho chi tiết, kết cấu chịu hình thức tải khác Giải tập Thực hành thí nghiệm sức bền PTN thiết bị dƣới hƣớng dẫn GV theo tài liệu giáo trình phòng thí nghiệm Ghi chép đầy đủ số liệu thí nghiệm, tính tốn kết thí nghiệm, nhận xét thí nghiệm Làm phúc trình thí nghiệm theo mẫu giáo trình theo u cầu GV Từ đánh giá mức độ đáng tin cậy lý thuyết dựa vào kết đo lƣờng ứng suất biến dạng vật thể trạng thái chịu lực (tính sai số) U CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠN HỌC Về kiến thức Vận dụng lý thuyết vào tính tốn tập kiểm tra Thực đầy đủ thực hành PTN với kết thể đƣợc hết u cầu Giải thích đƣợc sai số tính tốn lý thuyết với thực hành Về kỹ Tính tốn thục tốn sức bền dựa hình thức chịu lực thực tế Giải thích đƣợc đầy đủ ngun tắc, bƣớc thực thực hành PTN Mơ tả xác ngun lý vận hành cách sử dụng dụng cụ thiết bị PTN Về thái độ Đến lớp giờ, nghiêm túc học lý thuyết thực hành Nghiêm túc việc sử dụng, bảo dƣỡng dụng cụ thiết bị dùng PTN Ln chủ động kiểm tra đảm bảo an tồn PTN Nhắc nhở đồng nghiệp đảm bảo an tồn PTN NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN BIẾT KHI THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU Ý nghĩa việc nghiên cứu thực nghiệm Mơn sức bền vật liệu mơn khoa học thực nghiệm với đối tƣợng nghiên cứu vật thể rắn thực (có kể đến biến dạng) đƣợc chế tạo từ vật liệu khác Khi nghiên cứu dạng chịu lực: kéo nén tâm, cắt, xoắn, uốn, chịu lực phức tạp… giả thuyết vật liệu có số tính chất chung nhƣ: liên tục, đồng nhất, đẳng hƣớng, đàn hồi tuyến tính Nhƣng loại vật liệu có tính khác Hai tính tiêu biểu tính chịu lực (độ bền vật liệu) tính biến dạng (tính dẽo, tính dai,…) vật liệu Vì sử dụng vật liệu (tính tốn cụ thể nhƣ kiểm tra, thiết kế hay định tải trọng cho phép) việc biết tính loại vật liệu nhƣ việc cần thiết kỹ thuật Đó thí nghiệm xác định đặc trƣng tính vật liệu Mặc khác lý thuyết tính tốn dựa giả thuyết gần biến dạng vật thể dẫn đến kết tính tốn gần Để đánh giá mức độ đáng tin cậy lý thuyết ngƣời ta dựa vào kết đo lƣờng ứng suất biến dạng (nội lực chuyển vị) vật thể trạng thái chịu lực so sánh với kết lý thuyết Nếu chênh lệch khơng q giới hạn cho phép kết chấp nhận đƣợc Ngồi điều kiện làm việc thực tế, nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến làm việc cơng trình hay chi tiết máy (chế độ thi cơng, chế độ gia cơng, chế độ tác dụng lực lên vật thể v v…) ngƣời ta thƣờng đo ứng suất biến dạng (nội lực chuyển vị) cơng trình hay máy móc điều kiện làm việc thực nó, mơ hình thu gọn Những thí nghiệm kiểm tra lý thuyết tính tốn hay kiểm tra làm việc cơng trình gọi thí nghiệm kiểm tra hay gọi thí nghiệm cơng trình Tóm lại phân thí nghiệm làm nhóm: Nhóm tìm đặc trƣng tính gồm kéo nén cắt đơn, xoắn… Nhóm kiểm tra cơng thức (hay kiểm tra phƣơng pháp tính điều kiện làm việc chi tiết, kết cấu) nhƣ đo chuyển vị lò xo, xác định ứng suất với dạng chịu lực khác nhau… Các thí nghiệm đƣợc lồng vào học có liên quan, học viên dựa vào để thực hành thí nghiệm 10 3): tđ z = 4): tđ z = ): k n tđ = 1 z 2 z (Hình 7-17) y ymax h/2 A J x d Sx d y x (7-11) x d h/2 Qy y y x A 1 t xmax ) Qy max J x d Sx b (7-12) y Hình 7-17 (điểm số 1): Mx h t ; 1= Jx Qy J x d Sx d h t 2 (7-13) 4.6 Ba tốn Bài tốn 1: kiểm tra bền trình bày Bài tốn 2: chọn kích thƣớc mặt cắt ngang: o Dựa vào phân tố chịu trạng thái ứng suất đơn ( zmax) để sơ chọn kích thƣớc ban đầu cho dầm o Tiến hành kiểm tra bền phân tố khác nhƣ nói Nếu điều kiện bền phân tố chịu trạng thái ứng suất khác khơng đạt ta thay đổi kích thƣớc mặt cắt Bài tốn 3: định tải trọng cho phép 7-3: 104 Xác định tải trọng cho phép [P] dầm chịu lực theo sơ đồ hình 7-18a trƣờng hợp: a) Dầm làm thép chữ số 10 đặt đứng b) Dầm làm thép tròn có đƣờng kính D = 10cm, a = 1m = 16 kN/cm2, Vật liệu dầm có: = kN/cm2 P P YA YB C A D a 2a B a a) P Qy kN P Mx kNm Pa b) Hình 7-18 Bài giải: Chọn đơn vị tải trọng P kN Phản lực liên kết gối: mA = -P.a - P.3a + YB.4a = (1) mB = -YA.4a + P.3a + P.a = (2) Từ (1) (2) suy ra: YA = YB = P Biểu đồ nội lực Qy x đƣợc vẽ nhƣ hình 7-18b Mặt cắt nguy hiểm: Qy = P; Mx = P.a a) Dầm làm thép chữ Thép số 10 có: t = 0,72cm; d = 0,45cm; Jx = 198cm4; Wx = 39,7cm3; Sx = 23cm3 Điều kiện bền ứng suất pháp cực đại: 105 zmax = Mx max Wx Wx a P P.a Wx 39,7 16 = 6,35 kN 10 Tạm chọn [P] = 6,35 kN Với P chọn kiểm tra bền lại phân tố trạng thái ứng suất trƣợt t trạng thái ứng suất phẳng đặc biệt Phân tố trạng thái ứng suất trƣợt t: trục trung hồ mặt cắt có Qy max = P = 6,35 kN max max = Qy max Sx 6,35 23 = 1,64 kN/cm2 198 ,45 Jx d = 1,64 kN/cm2 < = kN/cm2: phân tố thoả điều kiện bền Phân tố trạng thái ứng suất phẳng đặc biệt: nơi tiếp giáp lòng đế mặt cắt có: Q y = P = 6,35 kN ; Mx = P.a = 6,35 x 100 = 635 kNcm 1 = Qy Jx d Sx = Mx h 635 0,72 = 13,73 kN/cm2 t = 198 Jx d h t 2 Theo thuyết bền 3: = tđ 6,35 0,45 23 0,72 198 0,45 2 = = 14 kN/cm2 < 13,73 1,35 = 1,35 kN/cm2 = 16 kN/cm2 Vậy tải trọng [P] = 6,35 kN b) Thép tròn có đƣờng kính D = 10cm Điều kiện bền ứng suất pháp cực đại: zmax = P M x max Wx 0,1D a M x max 0,1D 3 0,1 10 100 16 = 16 kN Tạm chọn [P] = 16 kN Với P chọn kiểm tra bền lại phân tố trạng thái ứng suất trƣợt t max = Q y max F 16 3,14 10 0,27 kN/cm2 106 max = 0,27 kN/cm2 < = kN/cm2: phân tố thoả điều kiện bền Vậy tải trọng [P] = 16 kN Ví dụ 7-4: Cho dầm có tiết diện tròn chịu lực theo sơ đồ hình vẽ 7-19a Lực P/2 z 1 cắt Qy mơmen uốn Mx Tại mặt cắt L/2 1-1 cách gối tựa A đoạn z, với z L , lực cắt Qy mơmen uốn Mx có giá trị: Qy = P Mx = P z P/2 P L/2 P/2 Qy P/2 Mx PL biểu đồ nội lực (Hình 7-19b) Nhƣ trị số ứng suất pháp lớn mặt cắt đƣợc tính theo cơng thức: max Hình 7-19 Mx Wx Hình 7-20 Mơmen chống uốn mặt cắt tròn W x = 0,1D3 Vậy: max Mx Wx Pz 0,1D 107 Với điều kiện ứng suất cực đại mặt cắt đạt đến trị số ứng suất cho phép , nghĩa Chúng ta tìm đƣợc luật biến thiên max đƣờng kính D theo biến số z nhƣ sau: D P z 0,1 (a) Nhƣ hình dáng phải có dạng đƣờng nét đứt nhƣ hình vẽ 720 Chúng ta thấy hai đầu mút, mặt cắt có diện tích khơng, điều hồn tồn phù hợp với điều kiện biến thiên mơmen uốn, mơmen uốn khơng Song nhƣ khơng thỏa mãn điều kiện bền lực cắt Q y Thật mặt cắt dầm có trị số lực cắt Q y = lực cắt sinh ứng suất tiếp lớn max = P Qy , diện tích mặt F cắt cần phải đủ để chịu cắt Do phải chọn đƣờng kính với điều kiện: Qy max = F Nghĩa đƣờng kính nhỏ phải là: D = D1 = 8P (b) Vì điều kiện chế tạo, khó gia cơng để có hình dáng đƣờng cong biểu diễn (a) nên thực tế ngƣời ta thƣờng làm trục bậc nhƣ Hình 7-20 P O1 O1 z O2 (Hình 7-21a) m, O2 z f Đường đàn hồi O1 O1O2 21b) (Hình 7O2 1O2 v u Hình 7-21 108 1O2 : y(z) v(z) dy = y’(z) dz : tg : : y’’= - Mx EJ x (7-14) EJx: : :y= y’(z) = dy =dz Mx dz C EJ x Mx dz C dz EJ x (7-15) D (7-16) ) : (Hình 7-22a): A : A = ; yA = : yA = ; yB = A C B Hình 7-22 109 : yCtr yCph ; tr C ph C 7-5: P A - z , cho EJx = const z 1 B L : - y : Mx(z) = -Pz Hình 7-23 : y’’= - Mx Pz = EJ x EJ x = Pz dz EJ x Pz 2 EJ x C y= Pz 2 EJ x C dz = Pz EJ x (1) Cz (2) D :z=L; PL2 ;D= EJ x :C= = ; y = PL3 EJ x PL3 EJ x PL3 3EJ x : y= Pz EJ x PL z EJ x PL ; 3EJ x = Pz 2EJ x PL 2EJ x (z = 0): ymax = fA = PL3 ; 3EJ x max = A = - PL2 EJ x fA 110 Pk : Pk, Mk, Nk, Qk k k = 1 EJ km (Mm); Mm Mk C (Nm); EF GF Nm Nk C (Qm M k(C); N k(C); Q Qm Qk C m, (7-17) Nm, Qm M k, N k, Q k m, k Nm, Qm : h (S) C x2 x1 x1 x2 Lh L 2L Lh L 3L 2Lh 3L 5L 2Lh L L L h Bậc C x1 x2 L h Bậc C x2 x1 L h Bậc C x1 x2 L 111 7-6: A B C - L/2 , cho EJ = const L/2 Hình 7-24 : Viết biểu thức nội lực, vẽ biểu đồ nội lực M cho trạng thái “m” trạng thái “k” (Hình 7-25) xoay : Tạo trạng thái “k” nhƣ hình 7-25c Biểu đồ Mm M k đƣợc biểu diễn nhƣ hình 7-25a, c (sơ đồ biểu đồ trạng thái “k” vẽ chồng lên nhau) “m” Mm : A = km (Mm) = EJ qL2 qL2 Mm Mk C L Pk=1 Mk - Mk Mm: M k (C) = M k hình 7- m 25a, “k” L/4 Mk =1 : Hình 7-25 Ta đƣợc: qL2 A = EJ x qL3 L =2 24 EJ x – k ) : Mk k tƣơng ứng hình 7-25b - Mk m B 112 yC = = qL2 EJ x EJ km Mm Mk C L 5L qL2 + EJ x L 5L qL4 = 384 EJ x Pk ) Thí nghiệm đo chuyển vị thẳng góc xoay dầm uốn ngang phẳng 7.1 Mục đích thí nghiệm Đo độ võng xác định góc xoay số mặt cắt ngang dầm chịu uốn ngang phẳng, so sánh với trị số tính theo lý thuyết để kiểm tra lại cơng thức 7.2 Cơ sở lý thuyết Xét dầm cơng son nhƣ hình 7-26, EJ độ cứng dầm Theo lý thuyết tính chuyển vị dầm chịu uốn ta có: yB PL2D ( LB EJ PL3B ; yD 3EJ LD ) ; y C PL2B ( 3LC EJ LB ) ; B PL2B EJ P B C yC D yB A yD LD LB LC Hình 7-26 Ta dùng chuyển vị kế để đo trực tiếp chuyển vị so sánh với chuyển vị lý thuyết Ngồi đƣờng đàn hồi dầm đoạn BC bậc nên định gián tiếp B yC LC yB LB 7.3 Mẫu thí nghiệm Mẫu thí nghiệm thẳng có tiết diện chữ nhật, tam giác, tròn hay hình dạng bất kỳ, đầu to để kẹp chặt vào ngàm Bố trí mẫu thí nghiệm nhƣ hình vẽ 7-27 sau: 113 C B A D Ngàm LD LB P LC Hình 7-27 7.4 Dụng cụ thí nghiệm Thƣớc kẹp Thƣớc dây thép Các chuyển vị kế gá 7.5 Chuẩn bị thí nghiệm Đo kích thƣớc mẫu Bố trí thí nghiệm nhƣ hình vẽ đo khoảng cách LB, LC, LD … Dự tính Pmax cho vật liệu làm việc giai đoạn đàn hồi để chọn cấp tải trọng dùng Lập bảng ghi kết S Tải trọng T P P Số đọc chuyển vị kế Tại C Tại B Tại D T n (Kg) P1 P2 P3 Pn C C1 C2 C3 Cn n+1 Pn+1 Cn+1 C C2- C1 C3-C2 B Ghi D B1 B2 B3 Bn D1 D2 D3 Dn Bn+1 Dn+1 D2- D1 D3-D2 7.6 Tiến hành thí nghiệm Xem trọng lƣợng móc treo cân P1, ghi số đọc chuyển vị kế C1, 114 B1, D1 (hay điều chỉnh mặt đồng hồ để số đọc nầy 0) Lần lƣợt tác dụng lực P2, P3 với lần gia tải P số, đọc chuyển vị kế tƣơng ứng Kiểm sốt kết tuyến tính P số đọc P khơng đổi, C, B, D khơng đổi Nếu khơng đạt cần xem lại cách đặt chuyển vị kế hay cách bố trí thí nghiệm 7.7 Tính tốn kết Tính trung bình hiệu số số đọc chuyển vị kế Ctb C n ; Btb B n ; D Dtb n Suy độ võng vị trí dầm ứng với P = số Tính góc xoay B: B yC LC yB LB Vẽ đồ thị biểu diễn liên hệ chuyển vị thẳng góc xoay theo toạ độ mặt cắt z 7.8 Nhận xét kết thí nghiệm Sự tuyến tính số đọc Sai số kết thí nghiệm với kết lý thuyết Tính % Tìm ngun nhân gây sai số (nếu có) Câu hỏi ơn tập 8.1 Thế chịu uốn phẳng, uốn t phẳng uốn ngang phẳng khác nhƣ nào? 8.2 Nội lực mặt cắt dầm chịu uốn t phẳng Trình bày cơng thức tính bền 8.3 Nội lực mặt cắt dầm chịu uốn ngang phẳng Trình bày cơng thức tính bền 8.4 Thế dầm chống uốn đều? 8.5 Tính độ võng góc xoay dầm chịu uốn phẳng phƣơng pháp tích phân khơng định hạn 8.6 Trình bày cơng thức tính độ võng góc xoay dầm chịu uốn phẳng phƣơng pháp Bài tập 9.1 (Hình 7-28) sau đây: 115 P1 = 250N A P2 = 200N C 1m B 2m m = 700Nm D C F = 200N 1m 2m 1m H.a m = 3kNm F = 80N C 20cm 1m H.b q= 60N/cm A B D A B D A q = 5kN/m B 1m C 2m 10cm10cm H.c H.d Hình 7-28 7-29, vật liệu dầm có 9.2 = 16 kN/cm2 ? 9.3 = 10MN/m ; = 2,2MN/m2 9.4 = 10MN/m2 [q] số 20 đặt đứng [q] bao nhiêu? T m q q 6m m = 60kNm A A B Hình 7-29 B 8m Hình 7-30 Hình 7-31 116 9.5 D = 16 kN/cm2 ? 9.6 - = 16 kN/cm2, : = 10 kN/cm2 : =10cm, 20 đặt đứng, bỏ qua kiểm tra bền cho điểm chịu ứng suất phức tạp P=12kN P q=2kN/m C A A 2P D B B 1m a Hình 7-32 a 2a Hình 7-33 9.7 = 16 kN/cm2, = 50mm; = 10 kN/cm2 (Hình 7-34a, b) P P C A 3m P B A P C 60cm 2m B 60cm D 30cm Hình 7-34 ) 9.8 7-35 B C B 450 A 1m 9.9 300 300 a EAB = EAC = 2x104 kN/cm2 b) EAB = EAC = E; FAB = FAC = F A P = 35KN 0,8m P C (Hình 736), cho EJ = const Hình 7-35 117 9.10 (Hình 7-37), cho EJ = const 9.11 (Hình 7-38), cho EJ = const A B C l/2 M P P l/2 Hình 7-36 A B 2m P A C 1m Hình 7-37 2m 1m Hình 7-38 118 [...]... P F = 11 7,75 .10 -6 x 12 0 .10 6= 14 130 N Vậy tải trọng cho phép của dây cáp: [P] = 14 130 N 1- 5: : l1= l2 = l = 1m ; F1 = F2 = F = 12 cm2; vật liệu của 2 thanh treo có: = 16 kN/cm2, E = 2 .10 4 kN/cm2 (Hình 1- 17) ? 26 P =16 0 kN 1 2 B A C D a a N1 B A a N2 C D l2 l1 B’ C’ D’ Hình 1- 17 : m A ( Fk ) = N1.a + N2.2a - P.3a =0 Hay: N1 + 2N2- 3P =0 (1) : BB’ = l1: 1 CC’ = l2: 2 : l2 = 2 l 1 ) N 2 l2 EF 2 N1 l1 EF... (Hình 1- 25) B B o A P =15 0kN 30 30cm 30 30o C C Hình 1- 24 o A P=50kN 56x56x5 Hình 1- 25 10 .7 P 40x40x4 B A C Hình 1- 26 1- 2 2 = 16 kN/cm ; tiết diện thanh số 1 là F1 = 2 cm2, F2 = 1 cm2 2 32 10 .8 = 16 kN/cm2, E = 2 .10 4 : kN/cm2 a b , cho l1 =1m 2 1 P P= 500 kN 1 2 300 300 3 450 A B C a C A a B 3a Hình 1- 27 2a Hình 1- 28 , 1 P =10 0kN 2 (Hình : A 2 4 C 2 = 16 kN/cm , E = 2 .10 kN/cm , a cho l1 = 1, 5m; l2 = 1m... bằng 1 hàm số bậc nhất (tuyến tính) và dữ kiện đo đƣợc nhƣ sau: STT xi yi xiyi x i2 1 2 1, 0 1, 6 1, 2 2,0 1, 20 3,20 1, 00 2,56 3 3,4 2,4 8 ,16 11 ,56 4 4,0 3,5 14 ,00 16 ,00 5 5,2 3,5 18 ,20 27,04 xi = 15 ,2 yi = 12 ,6 xiyi = 44,76 x i2 = 58 ,16 Dựa vào công thức (2) chúng ta tính đƣợc: a b n xi yi n xi2 yi xi2 n xi2 xi yi xi 2 xi yi 2 xi 5 44 ,76 15 ,2 12 ,6 = 0,54 2 5 58 ,16 15 ,2 xi 12 ,6 58 ,16 5 58 ,16 44 ,76 15 ,2... (Hình 1- 20) Vật liệu thanh cóE = 2 .10 4 kN/cm2 300 1mm (Hình 1- 21) 1- 22 Tính chuyển vị thẳng đứng của khớp A theo phƣơng pháp năng lƣợng AB= 12 mm,dAC= 15 mm, vật liệu thanh có: = 16 kN/cm2, E = 2 .10 4kN/cm2 31 L=4m C 300 d=25 300 B o 30 45o 1m P = 1T A 0,8m P=35 KN P Hình 1- 21 Hình 1- 22 Hình 1- 23 10 .4 Xác định số hiệu thép góc đều cạnh theo điều kiện bền kéo – nén c k= 16 kN/cm2; n = 12 kN/cm2 c = 16 kN/cm2,... 2 : l2 = 2 l 1 ) N 2 l2 EF 2 N1 l1 EF Hay: N2=2N1(2) (1) N2= 19 2 kN ; N1 =96 kN Do N2 > N1, 2 = N2 F 19 2 = 16 kN/cm2 = 12 k : DD’ = 3 l1 3 96 10 0 = 0 ,12 cm 2 .10 4 12 8 Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm thiết bị 8 .1 Thí nghiệm kéo mẫu thép (và gang) 27 8 .1. 1 Mục đích thí nghiệm Tìm hiểu sự liên hệ giữa lực và biến dạng khi kéo mẫu và xác định đặc trƣng cơ tính của thép (gang) gồm: giới hạn chảy dài... ax + b là phƣơng trình đƣờng thẳng cần tìm thì: a b n xi yi n xi2 yi xi2 n xi2 xi yi xi (2) 2 xi yi 2 xi xi và phƣơng trình y = ax + b với a, b tính theo (2) biểu diễn đƣờng thẳng trung bình cần tìm Ví dụ bằng số 1) Tìm xtb Số thứ tự đọc 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Trị số đọc đƣợc xi 5,30 5,73 6,77 5,26 4,33 5,45 6,09 5,64 5, 81 5,75 10 x i =56 ,13 i 1 12 xtb 1 n 1 56 ,13 = 5, 613 10 n xi i 1 2) Cho x và y liên... MN/m2 : P P b P t1 t2 1 P Hình 2-5 35 t P [ ] d2 n2 4 [ ] = 10 0 MN/m2 = 10 kN/cm2 c P = d2 3 .14 2 2 n 2 10 [ ] = 4.2 4 4 P 2 51, 2 kN (1) : d P n t d = P [ [ d n.t1.d[ d ]= d] = 280 MN/m2 = 28 kN/cm2 4 1 2 28 = 224 kN (2) 2 : P k= k t1 b 2d P t1.( b - 2d ) k k = 16 0 MN/m2 = 16 kN/cm2 = 1( 18 – 2.2 ) .16 = 224 kN (3) P = 224 kN 2 Tính các mối hàn 2 .1 Hàn giáp mép: (Hình 2-6) h: chiều cao của mối hàn lấy bằng... Ví dụ 1- 4: Dây cáp trục vật có 3 tao xoắn lại (Hình 1- 16) Mỗi tao gồm 50 sợi dây thép có đƣờng kính d = 1mm Thép làm dây cáp có = 12 0 MN/m2 Tính tải trọng cho phép của dây cáp Bỏ qua trọng lƣợng bản thân dây cáp Bài giải: Tiết diện của sợi cáp: Hình 1- 16 3 2 2 F = 3.50 d 10 = 3.50.3 ,14 4 4 = 11 7,75 .10 -6m2 Cáp bị kéo với lực dọc có trị số bằng trị số của tải trọng đƣợc cẩu: N = P = 12 0 MN/m2 =12 0 .10 6... Nó là một đại lƣợng vectơ P : Luc (chieu dai)2 /cm2, MN/m2, N/m2 N/m2: Pascal ( Pa ) 1 ) = 10 6 Pa = 10 6 N/m2 = 1N/mm2 15 ascal) = 10 9 Pa 1 P : 2 P= 2 (hình 1- 2b) 1. 4 1. 4 .1 : (hình 1- 3) : x, z… x xy 0 0 x 90o Pháp tuyến y ngoài Hình 1- 3: Ứng suất pháp 1. 4.2 900 song Ví dụ zx, zy … 2 Khái nệm về kéo - nén đúng tâm 2 .1 – z Đây là trƣờng hợp chịu lực đơn giản nhất của thanh Ta gặp trƣờng hợp này khi một... cos30o= 17 ,32 kN Thanh AB chịu kéo có nội lực NAB= 17 ,32 kN Thanh BC chịu nén có nội lực NBC= 20 kN 2) Xác định kích thƣớc k = 10 0 MN/m2 = 10 kN/cm2 ; n = 12 0 MN/m2 = 12 kN/cm2 Điều kiện bền của thanh AB: AB d AB N AB FAB N AB 2 d AB 4 4 N AB k k = 10 kN/cm2 4 17 ,32 = 1, 485cm 3 ,14 10 Điều kiện bền của thanh BC: 25 N BC FBC BC N BC 2 d BC 4 4 N BC n d BC n = 12 kN/cm2 4 20 = 1, 457cm 3 ,14 12 ,kích ... = P = 12 0 MN/m2 =12 0 .10 6 N/m2 iu kin bn ca si cỏp: N F [P] = F P F = 11 7,75 .10 -6 x 12 0 .10 6= 14 130 N Vy ti trng cho phộp ca dõy cỏp: [P] = 14 130 N 1- 5: : l1= l2 = l = 1m ; F1 = F2 = F = 12 cm2;... = l ) N l2 EF N1 l1 EF Hay: N2=2N1(2) (1) N2= 19 2 kN ; N1 =96 kN Do N2 > N1, = N2 F 19 2 = 16 kN/cm2 = 12 k : DD = l1 96 10 0 = 0 ,12 cm 2 .10 12 Thớ nghim phũng thớ nghim thit b 8 .1 Thớ nghim kộo... iu kin bn ca bn thộp: = P1 F [ ] [P ]1 = [ ].F = 14 0 15 0 10 -3 10 10 -3 = 0, 21 MN Theo cỏch hn a), t iu kin bn ca mi hn ta tớnh c: [P]2 = [ = 10 0 (15 0 10 )10 -3 10 10 -3 = 0 ,14 MN h ].F Theo cỏch hn