Bài giảng sức bền vật liệu chương 1 những khái niệm mở đầu

Strength Of Materials SỨC BỀN VẬT LIỆU Ngô Văn Cường Đại học công nghiệp TPHCM (Serious learning is the key to success.) 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 1/126 Sức Bền Vật Liệu  Giảng viên phụ trách: Th.S Ngô Văn Cường  Email: ngo_vancuong2001@yahoo.com  Cell phone: 0918493671  Tài liệu học tập – Sức bền Vật liệu PGS.TS Đỗ Kiến Quốc NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM – Bài tập Sức bền Vật liệu GS.Vũ Đình Lai 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 2/126 Tài liệu học tập 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 3/126 Tài liệu học tập 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 4/126 Sức Bền Vật Liệu  Số tín chỉ: 03  Số tiết lý thuyết tập: Đánh giá học phần  Bài tập lớn:  Bài kiểm tra kỳ:  Bài thi kết thúc học phần:  HỌC TẬP NGHIÊM TÚC LÀ CHÌA KHOÁ CỦA THÀNH CÔNG (Serious learning is the key to success.) 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 5/126 Sức Bền Vật Liệu Chương 1: Những khái niệm mở đầu Nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu môn học Phân loại vật thể nghiên cứu theo hình dạng Ngoại lực - Phản lực liên kết Khái niệm chuyển vị biến dạng Nội lực - PP mặt cắt - Ứng suất Các giả thiết môn học 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 6/126 Nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu  Sức bền Vật liệu - môn sở kỹ thuật: Sức bền vật liệu môn học nghiên cứu chịu lực vật liệu để đề phương pháp tính toán, thiết kế chi tiết máy, phận công trình tác dụng ngoại lực nhằm thoả mãn yêu cầu đặt về: độ bền, độ cứng ổn định 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 7/126 Nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu Liệu có gẫy không nhỉ? Võng quá? Mỏng manh quá? 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 8/126 Nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu  Tính toán độ bền Tính toán bảo đảm cho kết cấu không bị phá hỏng (đứt, trượt,…)  Tính toán độ cứng Tính toán bảo đảm cho kết cấu biến dạng mức độ cho khai thác bình thường 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 9/126 Nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu  Tính toán ổn định Tính toán khả kết cấu bảo toàn hình dáng ban đầu 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 10/126 Các giả thiết môn học  Tính đẳng hướng: tính chất - lý vật liệu theo phương Giả thiết đàn hồi, biến dạng chuyển vị bé Vật rắn gọi đàn hồi (hay rõ hơn, đàn hồi tuyệt đối) có khả phục hồi hoàn toàn hình dạng kích thước vốn có sau ngoại lực tác dụng 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 112/126 Các giả thiết môn học biến dạng khôi phục hoàn toàn sau hết ngoại lực gọi biến dạng đàn hồi  Vật đàn hồi tuyến tính vật mà biến dạng đàn hồi tỉ lệ bậc với nội lực Những vật đàn hồi khác gọi vật đàn hồi phi tuyến 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 113/126 Các giả thiết môn học  Biến dạng bé hiểu nhỏ đến mức đại lượng vô bé Chuyển vị bé so với kích thước vật thể Giả thiết quan hệ lực biến dạng 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 114/126 Các giả thiết môn học Giữa ngoại lực tác động lên vật thể biến dạng có mối quan hệ biểu diễn hàm số Nếu hàm số bậc ta gọi vật liệu tuân theo quy luật tuyến tính Nếu hàm số bậc ta gọi quy luật phi tuyến Trong chương trình sức bền vật liệu, ta xét đến quy luật tuyến tính lực biến dạng 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 115/126 Liên hệ vi phân Liên hệ vi phân moment uốn, lực cắt tải trọng ngang phân bố q(z) Xét dầm chịu tải phân bố q(z)>0: hướng lên Tách đoạn có chiều dài dz giới hạn mặt cắt ngang 1-1 dz M M+dM Q dz Q+dQ 2-2 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 116/126 Liên hệ vi phân  Y  Q  dQ  Q  q( z)dz  dQ   q( z ) dz dz dz  M  M  dM  M  (Q  dQ)  Q  dM  Q dz 02/08/2015 d M dQ   q( z ) dz dz Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 117/126 Liên hệ vi phân Đạo hàm bậc hai moment uốn đạo hàm bậc lực cắt cường độ tải trọng phân bố Ứng dụng Nhận dạng biểu đồ Q, M biết qui luật phân bố tải trọng q(z) 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 118/126 Liên hệ vi phân  Nếu đoạn biểu thức q(z) bậc n biểu thức lực cắt Q bậc (n+1), biểu thức moment M bậc (n+2).Tại mặt cắt có Q=0 => M cực trị Tính thành phần Q, M mặt cắt biết giá trị chúng mặt cắt xác định 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 119/126 Liên hệ vi phân  Qphải = Qtrái + Sq (Sq – Dtích biểu đồ q)  Mphải = Mtrái + SQ (SQ – Dtích biểu đồ Q) 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 120/126 Liên hệ vi phân B B A A  dQ   q( z)dz QB  QA  Sq B B A A  dM   Q( z)dz M B  M A  SQ 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 121/126 Liên hệ vi phân => M lõm => Nhận xét: M ''  q( z ) q(z) => M lõm => 02/08/2015 Biểu đồ moment có xu hướng hứng lấy lực Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 122/126  Vẽ biểu đồ nội lực theo điểm đặc biệt  Cơ sở: Dựa vào mối liên hệ vi phân Q, M q(z)  Biết tải trọng phân bố => nhận xét dạng biểu đồ Q, M => xác định số điểm cần thiết để vẽ biểu đồ 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 123/126  q = => Q = const => QA=? (hoặc QB) M bậc => MA=? MB=?  q = const => Q bậc => QA=? QB=? M bậc => MA=?; MB=?; cực trị? tính lồi, lõm, ? 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 124/126  Các giá trị QA, QB, MA, MB, cực trị - giá trị điểm đặc biệt Được xác định bởi:  Quan hệ bước nhảy biểu đồ  Phương pháp mặt cắt Qph¶i  Qtr¸i  Sq (Sq - Diện tích biểu đồ q) Mph¶i  M tr¸i  SQ (SQ – Diện tích biểu đồ Q) 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 125/126 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 126/126 [...]... 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 13 /12 6 Cơ học Cơ học vật rắn tuyệt đối Tĩnh học Cơ học vật rắn biến dạng Cơ học thủy - khí Không nén được Động lực học Nén được SỨC BỀN VẬT LIỆU 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 14 /12 6 CƠ HỌC CƠ SỞ CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI CƠ HỌC VR SỨC BỀN VẬT LIỆU CƠ HỌC KẾT CẤU CƠ HỌC VẬT RẮN Ọ BiẾN DẠNG LÝ THUYẾT ĐÀN HỒI 02/08/2 015 ... Cường- Industrial University Of HCM City 15 /12 6 TOÁN GIÁO DỤC ĐẠI CƯƠNG VẬT LÝ CƠ HỌC CƠ SỞ KIẾN THỨC CƠ SỞ NGÀNH SỨC BỀN VẬT LIỆU KIẾN THỨC NGÀNH VÀ CHUYÊN NGÀNH 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 16 /12 6 Đối tượng nghiên cứu 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 17 /12 6 Đối tượng nghiên cứu 2 Phân loại vật thể thực  Vật thể hình khối: Có kích thước theo... 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 22 /12 6 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu của môn học Để xây dựng phương pháp tính, dựa vào:  Phương trình cân bằng tĩnh (hay động)  Phương trình biến dạng  Phương trình vật lý Ba bài toán cơ bản của Sức bền vật liệu  Bài toán kiểm tra  Bài toán xác định tải cho phép  Bài toán xác định kích thước hình học 02/08/2 015 Ngô Văn... ??? 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 11 /12 6 Nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu  Xác định ứng suất, biến dạng, chuyển vị trong vật thể chịu tác dụng của ngoại lực  Ba bài toán cơ bản  Kiểm tra điều kiện bền, cứng, ổn định  Xác định kích thước và hình dạng hợp lý của các chi tiết máy hay bộ phận CT 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 12 /12 6 Nhiệm vụ,... HCM City 23 /12 6 Sơ đồ tính Sơ đồ tính Là hình vẽ đối tượng tính toán đã được đơn giản hóa, chỉ còn mang những đặc điểm cần thiết cho việc tính toán 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 24 /12 6 Sơ đồ tính O 40 20 (cm) 12 0 20 16 0 40 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 25 /12 6 Sơ đồ tính 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 26 /12 6 Nội lực... lớn tương đương nhau 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 18 /12 6 Đối tượng nghiên cứu  Vật thể hình tấm và vỏ: Có kích thước theo hai phương rất lớn so với phương thứ ba 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 19 /12 6 Đối tượng nghiên cứu  Vật thể hình thanh: Có kích thước theo một phương rất lớn so với hai phương còn lại 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial... giữa các phần tử vật chất của vật thể nhằm giữ vật thể có hình dạng nhất định  Khi có tác dụng ngoại lực => biến dạng => lực tương tác thay đổi 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 27 /12 6 Nội lực Nội lực: Lượng thay đổi lực tương tác giữa các phần tử vật chất của vật thể khi chịu tác dụng của ngoại lực 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 28 /12 6 3 Ngoại lực... Ngoại lực - Phản lực và liên kết  Là những lực tác dụng của môi trường bên ngoài hay của vật thể khác lên vật thể đang xét Ví dụ: sức gió, áp lực nước, lực căng dây đai lên trục truyền động,trọng lực, 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 29 /12 6 Ngoại lực 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 30 /12 6 Ngoại lực  Tải trọng: Là những lực chủ động, biết trước, được... một phương rất lớn so với hai phương còn lại 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 20 /12 6 Đối tượng nghiên cứu  Thanh: là chi tiết đơn giản và phổ biến nhất  Đối tượng nghiên cứu của môn học: SỨC BỀN VẬT LIỆU 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 21/ 126 Phân loại thanh  Phân loại thanh theo hình dạng trục thanh:  Thanh thẳng  Thanh cong  Thanh không gian... lực: Là những lực thụ động, phát sinh tại vị trí liên kết vật thể đang xét với vật thể khác 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 31/ 126 Ngoại lực  Phân loại ngoại lực: theo tính chất phân bố     Lực phân bố thể tích:  [N/m3] Lực phân bố bề mặt: p [N/m2] Lực phân bố chiều dài: q [N/m] Lực tập trung: [N] 02/08/2 015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 32 /12 6 Ngoại