Giáo trình sức bền vật liệu 2 - Chương 8

Sức bền vật liệu nghiên cứu vật thể thực (công trình, chi tiết máy...). Vật thể thực có biến dạng dưới tác dụng của nguyên nhân ngoài (tải trọng, nhiệt độ, lắp ráp các chi tiết chế tạo không

8.1 Khái niệm về ổn định của hệ đàn hồi

8.2 Xác định lực tới hạn của thanh thẳng chịunén đúng tâm

8.3 Giới hạn áp dụng của công thức Euler - Ổnđịnh của thanh làm việc ngoài giới hạn đàn hồi8.4 Phương pháp thực hành để tính ổn định

thanh chịu nén

Ổn định của thanh thẳng chịu nén đúng tâm

8.1 Khái niệm chung

• Sức bền vật liệu: nghiên cứu sự chịu lực của vật liệu=> phương pháp tính toán, thiết kế các bộ phận côngtrình nhằm thoả mãn: điều kiện bền, điều kiện cứng vàđiều kiện ổn định

• SB1: điều kiện bền và điều kiện cứng• Điều kiện ổn định ???

• Khái niệm về ổn định

– Ổn định tâm lý– Phong độ ổn định

– Ổn định kinh tế, chính trị, xã hội,…

• Ổn định là khả năng bảo toàn trạng thái

cân bằng ban đầu của kết cấu

R

ổn định

Trạng tháic.b không

ổn địnhTrạng thái

tới hạn

- Tác dụng lên thanh lực P nhỏ: thanh thẳng, chịu nén đúng tâm Xuất hiện nhiễu động R => thanhcong R triệt tiêu => thanh trở lạitrạng thái thẳng ban đầu: Thanhở trạng thái cân bằng ổn định

- Tăng dần lực P: thanh thẳng, chịu nén đúng tâm Xuất hiệnnhiễu động R => thanh cong R triệt tiêu => thanh vẫn cong, không trở lại trạng thái thẳng ban đầu: Thanh ở trạng thái cân bằngkhông ổn định

- Tồn tại trạng thái trung gian (chuyển tiếp) giữa hai trạng thái ổn định và mất ổn định:

trạng thái tới hạn Tải trọng tương ứng gọilà tải trọng tới hạn Pth

- Khi P>Pth: hệ mất ổn định, xuất hiện mômen uốn do lực dọc gây nên => biếndạng hệ tăng nhanh => Hệ bị sụp đổ

- Thiết kế theo điều kiện ổn định:

kôđ- hệ số an toàn về ổn định

- Xác định P???

đạ

đạ

My

nEIP

Các dạng mất ổn định

πμ

λ= độ mảnh min Iminr

≥= - độ mảnh giới hạn=> Độ mảnh giới hạn phụ thuộc E, σtl Gang: λThép CT5: λ00=80=90

Đường thẳngIasinxki

0

σ=≤ϕ σ

Điều kiện ổn định theo phương pháp thực hành

ϕ - hệ số giảm ứng suất cho phép –tra bảng theo độ mảnh và vật liệu

• Ba bài toán cơ bản

- Kiểm tra điều kiện ổn định

[ ]nP

A ≤ϕ σ

- Xác định kích thước mặt cắt ngang [ ]nPA

ϕ σ

≥ ϕ∈A => thử dần- Xác định tải trọng cho phép P ≤ϕ σA[ ]n

Thanh mặt cắt ngang hình vành khăn chịu nén đúng tâm như h.vẽ1.Tính độ mảnhλ của thanh.

2.Kiểm tra điều kiện ổn định của thanh.

Biết D=7,6 cm ; d=6,4 cm ; H= 3m ; F=150 kN ; Thanh đượclàm bằng vật liệu cóσtl=54 kN/cm2; E=2,15x104 kN/cm2; Hệ số an toàn về ổn định kôđ=3,5

1 Độ mảnh của thanh

σ

Thay số:

=> Thanh thỏa mãn điều kiện bền

⇒ ==> tra bảng, nội suy: 0,31 0,31 0, 25.1,02 0,310

đạ

đạ

Câu hỏi ???