BÀI GIẢNG CƠ KỸ THUẬT

BÀI GiẢNG CƠ KỸ THUẬT Giảng viên: DƯ VĂN RÊ PHẦN I SỨC BỀN VẬT LiỆU MỤC ĐÍCH - YÊU CẦU I MỤC ĐÍCH: - Tác dụng lực lên chi tiết - Quan hệ lực biến dạng - Giải toán bền cho chi tiết chịu lực II YÊU CẤU: - Dự ghi chép đầy đủ - Tham khảo tài liệu - Thực tất tập III TÀI LIỆU THAM KHẢO: - Sức bền vật liệu - Cơ kỹ thuật KHÁI NiỆM CƠ BẢN I NỘI LỰC, NGOẠI LỰC, ỨNG SUẤT Ngoại lực: Nội lực: Ứng suất: II CÁC TRẠNG THÁI CHỊU LỰC CỦA VẬT LiỆU Vật liệu chịu kéo Vật liệu chịu nén Vật liệu chịu uốn Vật liệu chịu xoắn Vật liệu chịu cắt NGOẠI LỰC Ngoại lực lực tác động lên vật thể từ yếu tố bên xung quanh vật thể +Lực tập trung +Lực phân bố Ngoại lực là: + Trọng lượng vật nặng + Lực lò xo + Áp suất lưu chất + Áp suất dãn nở nhiệt NỘI LỰC Nội lực lực liên kết phần tử vật liệu để chống lại biến dạng ngoại lực tác dụng Vật liệu đẳng hướng nội lực theo phương Vật liệu khơng đẳng hướng nội lực theo phương không bắng ỨNG SUẤT Ứng suất nội lực đơn vị diện tích chịu lực vật liệu Ta có dạng ứng suất bản: + Ứng suất kéo + Ứng suất nén + Ứng suất uốn + Ứng suất xoắn VẬT LiỆU CHỊU KÉO VẬT LiỆU CHỊU KÉO Ứng suất kéo cho phép số vật liệu: [σ k] Thép thường CT3 37 – 47 Kg/mm2 Gang xám 15 – 36 Kg/mm2 Đồng thau 26 – 33 Kg/mm2 Nhôm dẽo 15 – 40 Kg/mm2 Nhôm đúc 15 – 30 Kg/mm2 Nhựa PVC 550 Kg/cm2 Phíp 500 – 600 Kg/cm2 Gỗ nhóm V (dọc thớ) 450 – 690 daN/cm2 VẬT LiỆU CHỊU NÉN VẬT LiỆU CHỊU CẮT Ứng suất cắt cho phép số vật liệu: [‫ح‬c] CÁC BÀI TOÁN CƠ BẢN TRÌNH TỰ TÍNH TỐN I BÀI TỐN THIẾT KẾ II BÀI TOÁN KiỂM TRA BÀI TOÁN THIẾT KẾ CHI TiẾT CHỊU KÉO – NÉN CHI TiẾT CHỊU UỐN CHI TiẾT CHỊU XOẮN CHI TiẾT CHỊU CẮT TRÌNH TỰ TÍNH TỐN Xác định sơ đồ tải trọng ( lực) Giải phóng liên kết, xác định phản lực Xác định biểu đồ nội lực Tính tốn mặt cắt nguy hiểm ( Xác định thơng số mặt cắt chi tiết) BÀI TỐN THIẾT KẾ CHI TiẾT CHỊU KÉO – NÉN Chi tiết chịu kéo: σK = Pk / S ≤ [σK ] ( N/mm2 ) Chi tiết chịu nén: σn = Pn / S ≤ [σn ] ( N/mm2 ) Trong đó: S : diện tích tiết diện cắt ngang chi tiết [σK ], [σn ]: Ứng suất kéo, Ứng suất nén cho phép vật liệu S ≥ P/ [σ ] (mm2) Từ ta xác định kích thước mặt cắt chi tiết BÀI TOÁN THIẾT KẾ CHI TiẾT CHỊU UỐN σu = M / W u ≤ [σu ] ( N/mm2) Trong đó: M: Monent uốn mặt cắt tính tốn W u: Moment chống uốn chi tiết [σu ]: Ứng suất uốn cho phép vật liệu Wu ≥ M /[σu ] ( mm3) Từ ta xác định kích thước mặt cắt chi tiết BÀI TOÁN THIẾT KẾ CHI TiẾT CHỊU XOẮN ‫ =ح‬Mx / Wx ≤ [‫( ] ح‬N/mm2) Trong đó: Mx: Monent xoắn mặt cắt tính tốn W x: Moment chống xoắn chi tiết [‫]ح‬: Ứng suất xoắn cho phép vật liệu Wx ≥ Mx / [‫ ( ] ح‬mm4) Từ ta xác định kích thước mặt cắt chi tiết BÀI TOÁN THIẾT KẾ CHI TiẾT CHỊU CẮT ‫ح‬c = P / S ≤ [‫ح‬c ] ( N/mm2) Trong đó: S: diện tích tiết diện cắt ngang chi tiết [‫ح‬c ]: Ứng suất cắt cho phép vật liệu S ≥ P/[‫ح‬c ] ( mm2) Từ ta xác định kích thước mặt cắt chi tiết C BÀI TOÁN KiỂM TRA CHI TiẾT CHỊU KÉO – NÉN CHI TiẾT CHỊU UỐN CHI TiẾT CHỊU XOẮN CHI TiẾT CHỊU CẮT TRÌNH TỰ TÍNH TỐN Xác định sơ đồ tải trọng ( lực) Giải phóng liên kết, xác định phản lực Xác định biểu đồ nội lực Tính tốn mặt cắt nguy hiểm ( So sánh liệu có so với tính tốn) BÀI TOÁN KiỂM TRA CHI TiẾT CHỊU KÉO – NÉN Chi tiết chịu kéo: σ K = Pk / S ≤ [ σ K ] Chi tiết chịu nén: σ n = Pn / S ≤ [ σ n ] Trong đó: S : diện tích tiết diện cắt ngang chi tiết [σK ], [σn ]: Ứng suất kéo, Ứng suất nén cho phép vật liệu S ≥ P / [σ ] (mm2) Từ ta xác định kích thước mặt cắt cần thiết, so sánh với kích thước cần kiểm tra BÀI TOÁN KiỂM TRA CHI TiẾT CHỊU UỐN σ u = M / W u ≤ [σ u ] Trong đó: M: Monent uốn mặt cắt tính tốn W u: Moment chống uốn chi tiết [σu ]: Ứng suất uốn cho phép vật liệu Wu ≥ M/[σu ] ( mm3) Từ ta xác định kích thước mặt cắt cần thiết, so sánh với kích thước cần kiểm tra BÀI TỐN KiỂM TRA CHI TiẾT CHỊU XOẮN ‫ = ح‬Mx / Wx ≤ [‫] ح‬ Trong đó: Mx: Monent xoắn mặt cắt tính tốn W x: Moment chống xoắn chi tiết [‫]ح‬: Ứng suất xoắn cho phép vật liệu Wx ≥ Mx /[‫ ( ] ح‬mm4) Từ ta xác định kích thước mặt cắt cần thiết, so sánh với kích thước cần kiểm tra BÀI TỐN KiỂM TRA CHI TiẾT CHỊU CẮT ‫ح‬c = P / S ≤ [‫ح‬c ] Trong đó: S: diện tích tiết diện cắt ngang chi tiết [‫ح‬c ]: Ứng suất cắt cho phép vật liệu S ≥ P/ [‫ح‬c ] ( mm2) C Từ ta xác định kích thước mặt cắt cần thiết, so sánh với kích thước cần kiểm tra HẾT PHẦN SỨC BỀN VẬT LiỆU