MÔN SỨC BỀN VẬT LIỆU

 Độ ổn định là khả năng chịu lực lớn nhất của chi tiết mà không bị thay đổi hình dáng hình học trong quá trình làm... Tải trọng là lực tác dụng đã biết trước phương chiều, trị số, điể

Giảng viên : Đoàn Lan Phương

Bộ môn : Cơ sở kỹ thuật

Hệ : Đại học Ngành : CNKT GIAO THÔNG

MÔN SỨC BỀN VẬT LIỆU

GIỚI THIỆU MÔN HỌC

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU – ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA HÌNH PHẲNG

1.1.Mở đầu

1.1.1 Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của SBVL

a.NhiÖm vô:

Sức bền vật liệu đưa ra phương pháp nghiên cứu về độ bền,

độ cứng, độ ổn định của chi tiết máy hoặc công trình dưới

bình thường của chi tiết máy và công trình

 Độ ổn định là khả năng chịu lực lớn nhất của chi tiết mà

không bị thay đổi hình dáng hình học trong quá trình làm

b Đèi t îng cña m«n häc:

thước ban đầu sau khi thôi lực tác dụng và biến dạng tương ứng với giai

đoạn đàn hồi được gọi là biến dạng đàn hồi

P

P

P

P

Z = f(x,y) 0

Đối tượng hình học

x y

z

 Sức bền vật liệu đề ra phương pháp nghiên cứu về độ bền,độ cứng, độ ổn định cho vật thể rắn đàn hồi có hình dạng thanh.

Biểu diễn thanh: Trong tính

toán người ta thường mô hình

hoá thanh bằng đường trục của

nó

 Giả thiết 1: Vật liệu cú tớnh đồng chất, liờn tục và đẳng

đặt lực mà chỉ phụ thuộc vào tổng hợp lực

1.1.2 Các giả thiết cơ bản về vật liệu :

1.1.3 Ngoại lực, nội lực, ứng suất

a.Ngo¹i lùc :

 Ngoại lực là lực tác động của môi trường hoặc của vật thể khác lên vật thể ta đang xét

Ngoại lực bao gồm tải trọng và phản lực liên kết

Tải trọng là lực tác dụng đã biết trước phương chiều, trị

số, điểm đặt và tính chất

Phản lực liên kết là lực phát sinh tại các vị trí liên kết khi

có tải trọng tác dụng và ta chỉ biết điểm đặt của chúng

 Phân loại tải trọng

Lực tập trung, mô men tập trung

 Lực phân bố, mô men phân bố

Mô men uốn Mx, My

Mô men xoắn Mz

c.øng suÊt:

y x

 Biến dạng dài tương đối ε = ∆l/l.

 Biến dạng góc là sự thay đổi giá trị của một góc trước và sau biến dạng Ký hiệu là γ

Biến dạng dài biểu hiện sự thay đổi kích thước còn biến dạng góc thể hiện sự thay đổi hình dáng

Các loại biến dạng cơ bản

 Chuyển vị: Là sự thay đổi vị trí của một điểm hoặc một mặt cắt

Chuyển vị bao gồm chuyển vị dài và chuyển vị góc

 Chuyển vị dài là sự thay đổi vị trí của một điểm Ký

hiệu là y hoặc v.

 Chuyển vị góc (góc xoay) là sự thay đổi vị trí của một

mặt cắt ngang trước và sau biến dạng Ký hiệu là θ.

1.2 Đặc trưng hình học của hình phẳng

ĐẶC TRƯNGHÌNH HỌCHÌNH PHẲNG

Mô men tĩnh

Mô men quán tính

Mômen quán tính độc cực

Mômen quán tính ly tâm

P

a Mô men tĩnh

Thứ nguyên của mômen tĩnh là [chiều dài] 3

Mômen tĩnh có thể âm, dương hoặc bằng 0.

x ydF S xdF

F

S y

c c

n

n c c

c c

F F

F

F y F

y F

y y

F F

F

F x F

x F

x x

n n

+++

++

+

=

+++

++

2 1

2 1

2 1

2 1

2 1

1.2.1.Mô men tĩnh và trọng tâm của hình phẳng

1.2.2.Mụ men quỏn tớnh, bỏn kớnh quỏn tớnh

a Mụmen quỏn tớnh đối với 1 trục

b Mụmen quỏn tớnh độc cực

c Mụmen quỏn tớnh ly tõm

1.2.2.1.Các định nghĩa về mô men quán tính :

y

ρ

y

Hệ trục có mô men quán tính ly tâm của hỡnh phẳng

đối với nó bằng không gọi là hệ trục quán tính chính

Mô men quán tính của hỡnh phẳng đối với các trục của hệ trục chính

1.2.2.3.M« men qu¸n tÝnh cña mét sè hình ph¼ng:

1.2.2.4 B¸n kÝnh qu¸n tÝnh.

a ĐÞnh nghÜa :

x x

J i

F

y

J i

y y

1.2.3.Các phép biến đổi hệ trục với các mômen quán tính trục

* Khi tính mômen quán tính của các hình phức tạp, thường

chia thành các hình đơn giản

* Càng ra xa trọng tâm thì mô men quán tính trục càng lớn

a b

F b bS

J

J X = x + 2 x + 2

F a aS

J

J Y = y + 2 y + 2

abF bS

aS J

J XY = xy + x + y +

abF J

J

F a J

J

F b J

J

xy XY

y Y

x X

a.C«ng thøc chuyÓn trôc song song cña m« men qu¸n tÝnh:

Nếu hệ trục x,y là hệ trục trung tâm

thì: Sx = Sy = 0

α α

α α

α α

α α

2 cos 2

sin 2

2 sin 2

cos 2

2

2 sin 2

cos 2

2

xy

y x

uv

xy

y x

y x

v

xy

y x

y x

u

J

J

J J

J

J J

J

J J

J

J J

J

J J

+

=

const J

J J

Ju + v = x + y =

b.C«ng thøc xoay trôc cña m«men qu¸n tÝnh

*Bài tập tính toán các đặc trưng hình học của tiết diện.

ABDK (I) vµ EFGH (II)

*Chän hÖ trôc ban ®Çu xoy

10,1 6 72 2074,32 12

kính quán tính đối với các trục

của hệ trục chính trung tâm.

2

1 2 1

.

15.60 6.72

10,1 132

i i i

c

i i

5, 29 132

716

2,32 132

X X

Y Y

J

F J

Bài tập về nhà

• 5.6 abcd, 5.7, 5.8,