Bài giảng Cơ học ứng dụng: Lý thuyết nội lực - ThS. Lê Dương Hùng Anh

Bài giảng Cơ học ứng dụng: Lý thuyết nội lực - ThS. Lê Dương Hùng Anh cung cấp cho học viên những kiến thức về các khái niệm cơ bản của cơ học vật rắn biến dạng, các thành phần nội lực và cách xác định, liên hệ giữa các thành phần ứng suất và các thành phần nội lực, bài toán phẳng, biểu đồ nội lực cho bài toán phẳng,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chương II: Nội lực Vẽ biểu đồ nội lực Chương II Lý thuyết nội lực Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT 1.Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng 2.Các thành phần nội lực cách xác định 3.Liên hệ thành phần ứng suất thành phần nội lực 4.Bài toán phẳng 5.Biểu đồ nội lực cho toán phẳng Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Cơ học vật rắn biến dạng nghiên cứu dịch chuyển tương đối chất điểm thuộc vật rắn chịu tác dụng hệ lực cân Để từ ta tính tốn sức chịu đựng vật liệu Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Mơ hình nghiên cứu: Thanh thẳng, Khung Vật thể dạng thanh: vật thể có kích thước phương lớn phương nhiều lần Tấm vỏ: vật thể có kích thước phương lớn phương cịn lại nhiều lần Khối: vật thể có kích thước phương tương đương Vật liệu: Đàn hồi tuyến tính _ Liên tục _ Đẳng hướng Mơ hình biến dạng bé Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Nội lực Định nghĩa: * Nội lực độ tăng lực liên kết phân tử thuộc vật rắn vật thể chịu tác dụng hệ lực cân Nói cách khác, nội lực lực tác dụng lên điểm vật từ điểm khác thuộc vật * Nội lực chương giới hạn: - Khi khơng có ngoại lực tác dụng lên vật nội lực khơng tồn tại, nghĩa nội lực sinh ngoại lực - Hệ ngoại lực hệ cân trạng thái vật khảo sát trạng thái cân (chương I) Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Nội lực Định nghĩa: Trước có ngoại lực tác động Lê Dương Hùng Anh Sau có ngoại lực tác động Bộ mơn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Nội lực Phương pháp khảo sát: Phương pháp mặt cắt ngang π B Ngoại lực Lê Dương Hùng Anh n D B n B Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Nội lực Nội lực n (I) B (II) BB pB P1 pB R Thu gọn hệ nội lực mặt cắt tâm C mặt cắt thu vecto R moment M Lê Dương Hùng Anh P2 (I ) C M P3 Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Ứng suất Khái niệm: Ứng suất nội lực trung bình đơn vị diện tích P Định nghĩa ứng suất trung bình C: ptb  A P dP Ứng suất thực C: p  lim A A  dA Thứ nguyên ứng suất:[lực/(chiều dài)2 ] P1 P  P2 p ( A) Lê Dương Hùng Anh P : hợp lực nội lực ΔA C P3 ΔA: diện tích nhỏ A Bộ mơn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng *** Một số đặc điểm biểu đồ nội lực ***  dM x  z   dz  Q y  z  Ta có:   dQ y  z   q  z   dz (Tham khảo thêm sách) Trên thanh, đoạn có lực phân bố số biểu đồ Qy đường bậc nhất, Mx đường cong bậc (parabol) q  z   q  const Lê Dương Hùng Anh  dM x  z   Qy  z   dz   dQy  z   q  dz Qy  z   q.z  C  M z  q z /  C z  D    x Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng *** Một số đặc điểm biểu đồ nội lực ***  dM x  z   dz  Q y  z    dQ y  z   q  z   dz Những đoạn khơng có lực phân bố, biểu đồ Qy số, Mx đường bậc q z  Lê Dương Hùng Anh  dM x  z   Qy  z   dz   dQy  z    dz Qy  z   C   M x  z   C.z  D Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng *** Một số đặc điểm biểu đồ nội lực *** dM x  z  Đồ thị Mx đạt cực trị vị trí Qy =  Qy  z   dz Tại vị trí có lực tập trung, biểu đồ Qy có bước nhảy, độ lớn bước nhảy độ lớn lực tập trung Xét từ trái sang phải, chiều bước nhảy chiều lực tập trung Tại vị trí có moment tập trung, biểu đồ Mx có bước nhảy, độ lớn bước nhảy độ lớn moment tập trung Tại vị trí có moment phân bố, biểu đồ Mx đường bậc Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho tốn phẳng Ví dụ: q  20kN / m P  20kN M  20kNm 1m 1m 1m Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng M q  20kN / m P q M  20kN m P  20kN C B A 1m 1m D 1m Xác định phản lực liên kết YA Q M P C B A 1m Lê Dương Hùng Anh 1m YC 1m D YA = kN YC = 45 kN Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng YA A M Q C 1m B 1m Mx 1m P Phương pháp giải tích D + Xét đoạn AB – mặt cắt (0  z1  1m) YC Qy  YA  q.z1 Qy (kN) z12 M x  YA z1  q Qy  YA  5kN z1  :  Mx   (kN.m) Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng YA A M Q 1m YC  Qy  YA  q.1  25kN  D z1  1:   M x  YA  q  15kN Qy   YA  q.z1  Qy 25 Mx C 1m B 1m P 15 YA  z1    0.25m q Nhận xét: dQy dz  YA  dM x d 2M x  YA  q.z1  Qy   q dz dz Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng YA A M Q C 1m B 1m 1m P YC 25 Mx (1  z2  2m) Qy  YA  q.1 M x  YA z2  q.(z  )  M Qy 15 D + Xét đoạn BC – mặt cắt  Qy  YA  q  25kN  z2  1:  q  M x  YA   M  5kN m Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng YA A M Q C 1m B 1m 1m P YC 25 Mx (1  z2  2m) Qy  YA  q.1 M x  YA z2  q.(z  )  M Qy 15 D + Xét đoạn BC – mặt cắt  Qy  YA  q  25kN  z2  1:  q  M x  YA   M  5kN m Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng YA A M Q C 1m B 1m 1m P YC 25 20 (1  z2  2m) Qy  YA  q.1 M x  YA z2  q.(z  )  M Qy 15 D + Xét đoạn BC – mặt cắt Qy  25kN   z2  :  3q  M x  2YA   M  20kN m Nhận xét: Mx dQy dz2 Lê Dương Hùng Anh 0 dM x d 2M x  YA  q  Qy  0 dz2 dz2 Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng YA A M Q C 1m B 1m 1m P YC Qy 25 15 Mx D + Xét đoạn DC – mặt cắt (0  z3  1m) Qy  P  20kN 20 M x   P.z3 z3   M x     z3   M x   P  20kN 20 dQy Nhận xét: Lê Dương Hùng Anh dz3 0 dM x  P dz3 Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng P = qa M = qa2 C 2q B A a a Xác định phản lực liên kết YC M P MC C A B YC = qa MC = 2qa2 Q Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng YC M MC A B C Phương pháp giải tích P Q + Xét đoạn CB – mặt cắt (0  z1  a) Qy  YC  qa M x  M C  YC z1 Qy  Qy  qa z1  :  M  M  qa C  x qa Mx qa qa2 Lê Dương Hùng Anh Qy  qa  z1  :  M  M  Y a  qa C C  x Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng YC M MC A B C Q Qy Mx qa Lê Dương Hùng Anh qa + Xét đoạn BA – mặt cắt (a  z1  2a) Qy  YC  2q( z2  a)  z2  a  M x  M C  YC z2  M  2q.( z2  a )     Qy  YC  qa  z1  a :   M x  M C  YC a  M  qa qa2 Phương pháp giải tích P Qy  qa z2  2a :   Mx  Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Biểu đồ nội lực cho toán phẳng YC M MC A B C Qy   2q.( z2  a)  qa P Q Qy qa qa qa Mx qa 3a qa  z2   M x   Nhận xét: dM x  YC  2q.(z  a) dz dM x   (cực trị) dz z  3a qa2 Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM ... Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Lê Dương Hùng Anh Bộ môn Cơ. .. nội lực cho tốn phẳng Lê Dương Hùng Anh Bộ mơn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP HCM Chương I: Những NỘI vấn đềLỰC tĩnh học vật rắn tuyệt đối LÝ THUYẾT Các khái niệm Cơ học vật rắn biến dạng Cơ học. .. khác, nội lực lực tác dụng lên điểm vật từ điểm khác thuộc vật * Nội lực chương giới hạn: - Khi ngoại lực tác dụng lên vật nội lực không tồn tại, nghĩa nội lực sinh ngoại lực - Hệ ngoại lực hệ