Bài giảng Sức bền vật liệu 2: Chương 7 - Trần Minh Tú

[r]

đạ

i hä

Bộ môn Sức bền Vật liệu

SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

Trần Minh Tú

đạ

i hä SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

• Giảng viên: TRẦN MINH TÚ

• Email: tpnt2002@yahoo.com

• Cell phone: 0912101173 • Tài liệu học tập

– Sức bền Vật liệu PGs Lê Ngọc Hồng NXB Khoa học Kỹ thuật

– Bài tập Sức bền Vật liệu PGs Tô Văn Tấn – www.nuce.edu.vn\

đạ

i hä SỨC BỀN VẬT LIỆU 2

• Số tín chỉ:

• Số tiết lý thuyết tập: 52 • Số tiết thí nghiệm:

• Đánh giá học phần

• Chuyên cần: 10% • Bài tập lớn: 10%

• Bài kiểm tra giữa kỳ: 10% (Cuối chương 5) • Thí nghiệm: 10%

• Bài thi kết thúc học phần: 60%

đạ

i hä QUI ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN

• Điểm đánh giá học phần (ĐHP) gồm điểm quá trình (ĐQT) và điểm kiểm tra (ĐKT)

– Điểm trình học tập (ĐQT) tính theo thang điểm 10 (làm trịn đến 0,5)

– Điểm kiểm tra (ĐKT) tính theo thang điểm 10 (làm trịn đến 0,5)

• Phịng đào tạo qui định như sau:

đạ

i hä QUI ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN

• Điểm q trình học tập (ĐQT), bộ môn Sức bền Vật liệu qui định như sau:

ĐQT gồm môđun, mỗi mô đun đánh giá theo thang điểm 10

– Điểm chuyên cần (ĐCC) - 10% – Điểm Bài tập lớn (ĐBTL) - 10% – Điểm Thí nghiệm (ĐTN) - 10%

– Điểm kiểm tra kỳ (ĐGK) - 10%

đạ

i hä Chương trình mơn học Sức bền 2

Chương 8: Thanh chịu lực phức tạp 8.1 Khái niệm chung

8.2 Thanh chịu uốn xiên

8.3 Thanh chịu uốn kéo (nén) Lõi mặt cắt ngang 8.4* Thanh chịu uốn xoắn đồng thời

8.5.* Thanh chịu lực tổng quát

Chương 9: Một số vấn đề đặc biệt lý thuyết uốn xoắn 9.1 Mở rộng công thức Juravski - Navier tính ứng suất tiếp uốn 9.2 Tâm uốn

9.3 Xoắn có mặt cắt ngang mỏng kín, mỏng hở 9.4* Dầm đàn hồi

Chương 10: ổn định thẳng chịu nén tâm 10.1 Khái niệm chung

10.2 Bài toán Euler xác định lực tới hạn

đạ

i hä Chương trình mơn học Sức bền 2

10.4 Ổn định giới hạn đàn hồi

10.4 Phương pháp thực hành tính ổn định chịu nén tâm

10.5.* Thanh chịu uốn ngang uốn dọc đồng thời Chương 11: Thanh chịu tải trọng động

11.1 Khái niệm chung

11.2 Bài toán chuyển động với gia tốc số

11.3 Bài toán chuyển động với gia tốc thay đổi theo thời gian - Dao động

11.4 Bài tốn va chạm

Chương 12: Tính độ bền kết cấu theo tải trọng giới hạn 12.1 Khái niệm chung

12.2 Tính hệ chịu kéo (nén) tâm 12.3 Tính chịu uốn phẳng

đạ

i hä

Chương 7

đạ

i hä

7.1 Khái niệm chung

7.2 Thanh chịu uốn xiên

7.3 Thanh chịu uốn kéo (nén) đồng thời 7.4 Thanh chịu kéo (nén) lệch tâm

đạ

i hä 7.1 Khái niệm chung (3)

Trong trường hợp tổng quát, mặt cắt ngang của một chịu tác dụng của ngoại lực có sáu ứng lực:

• Lực dọc: Nz

• Lực cắt : Qx, Qy

• Mơ men uốn: Mx, My • Mơ men xoắn: Mz

Bốn ứng lực cơ bản:

Nz, Mx, My,Mz y

z x

Mx

My

Mz Qx

đạ

i hä 7.1 Khái niệm chung (4)

7.1.1 Chịu lực cơ bản (đơn giản)

Trên mặt cắt ngang chỉ tồn ứng lực

ƒ Kéo (nén) đúng tâm: Nz

ƒ Xoắn thuần túy: Mz

ƒ Uốn thuần túy:

z z N A σ = z p M I τ = ρ

Mx x

đạ

i hä 7.1 Khái niệm chung (5)

7.1.2 Chịu lực phức tạp

Là tổ hợp của trường hợp chịu lực đơn giản

• Uốn xiên: Chịu uốn đồng thời hai mặt phẳng qn tính trung tâm

• Uốn kéo (nén) đồng thời

• Uốn xoắn đồng thời

đạ

i hä

đạ

i hä 7.1 Khái niệm chung (6)

7.1.3 Phương pháp nghiên cứu

Nguyên lý cộng tác dụng: Một đại lượng nhiều nguyên nhân gây tổng đại lượng nguyên nhân riêng rẽ gây

đạ

i hä 7.1 Khái niệm chung (7)

• Điều kiện áp dụng nguyên lý:

– Vật liệu làm việc miền đàn hồi – Biến dạng bé

• Bỏ qua ảnh hưởng lực cắt • Qui ước chiều dương

các thành phần ứng lực: – Nz >0: khỏi mặt cắt

– Mx>0: căng thớ phía dương trục y – My>0: căng thớ phía dương trục x

– Mz>0: nhìn vào mặt cắt thấy quay thuận chiều kim

đồng hồ

y M y

z

M z

z

x N

đạ

i hä 7.2 Uốn xiên (1)

7.2.1 Định nghĩa

Một gọi chịu uốn xiên mặt cắt

ngang tồn đồng thời hai ứng lực mô men uốn

Mx, My nằm mặt phẳng quán tính trung

tâm mặt cắt ngang

Định nghĩa khác: Thanh chịu uốn xiên chịu lực cho mặt cắt ngang có ứng lực mơmen uốn Mu nằm mặt phẳng chứa trục z khơng trùng với mặt phẳng qn tính trung tâm mặt cắt ngang

a b c

F1 x y α x

F F2

đạ

i hä

x

y z

đạ

i hä 7.2 Uốn xiên (2)

• Mặt phẳng tải trọng: mặt phẳng chứa tải trọng trục

• Đường tải trọng: giao tuyến mặt phẳng tải trọng mặt cắt ngang (đi qua gốc toạ độ vng góc với phương vectơ mơ men tổng)

• Vec tơ mơ men có chiều xác định theo qui tắc vặn nút chai

x

y z

Đường tải trọng

Mu

đạ

i hä 7.2 Uốn xiên (3)

7.2.2 Ứng suất mặt cắt ngang

• Gọi α - góc hướng trục x đường tải trọng (α<900 và α>0 khi

chiều quay từ trục x đến

đường tải trọng thuận chiều kim đồng hồ)

Ta có: Mx = M sinα

cos

y

M = M α

Áp dụng nguyên lý cộng tác dụng

( )

(M ) M x y

z z z

y

x M y M x

I I σ =σ +σ = + F x y z

Đường tải trọng

Mu

Mu Mx

α

đạ

i hä 7.2 Uốn xiên (4)

- (x, y) - toạ độ điểm tính ứng suất mặt cắt ngang

- Mx, My – thành phần ứng lực mặt cắt ngang xét - Ix, Iy – mơ men qn tính trung tâm tiết diện

y x z x y M M y x I I σ = +

Trong (7.1) phải ý dấu toạ độ x, y theo chiều trục quán tính trung tâm mặt cắt ngang dấu Mx, My theo qui ước =>

Công thức kỹ thuật:

(7.1)

www.nuce.edu.vn\