Tóm tắt Chương 3 (sử dụng kết hợp với bài giảng trên lớp) GV TS Cao Văn Vui 1 Chương 3 KÉO NÉN ĐÚNG TÂM 1 Ứng suất trên mặt cắt ngang z z N A 2 Biến dạng của thanh chịu kéo, nén đúng tâm 2 1 Biến[.]
Trang 1Chương 3 KÉO NÉN ĐÚNG TÂM
1 Ứng suất trên mặt cắt ngang
z z
N A
2 Biến dạng của thanh chịu kéo, nén đúng tâm
2.1 Biến dạng dọc
Biến dạng dài của cả thanh (chiều dài L) là:
z
N
EA
Trường hợp E=const, A=const, Nz=constant trên chiều dài L, ta có:
L
Nếu thanh gồm nhiều đoạn có chiều dài Li, và trên mỗi đoạn, Nz, E, A không đổi thì:
zi i i
i i
N L
E A
Tích số EA là độ cứng khi chịu kéo hay nén của thanh
EA
L là độ cứng tương đối khi chịu kéo hay nén của thanh
2.2 Biến dạng ngang
Trong đó, là hệ số poisson
3 Đặc trưng cơ học của vật liệu
3.1 Kéo vật liệu dẻo
O
tl
ch
b
A
D B
C
L
P
P
P
P
tl ch b
A
D B
C
tan
Trang 23.2 Kéo vật liệu dòn
O
b
L
P P
b b o
P A
3.3 Nén vật liệu dẻo
O
tl ch
L
P
P P
4 Thế năng biến dạng đàn hồi
2
2
P L U
EA
Gọi u là thế năng biến dạng đàn hồi riêng (thế năng biến dạng đàn hồi trên một đơn vị diện tích):
2
2
u
2
2 2
z z z u
E
Xét đoạn thanh có chiều dài dz, có nội lực là Nz:
2
2
z
N dz
EA
Trong đoạn thanh có
2
z N
EA không đổi, ta có:
2
2
z
N L U
EA
Với nhiều đoạn Li, ta có:
2
2
zi i i
i i
N L
E A
Thế năng biến dạng đàn hồi thường dùng để tính chuyển vị của hệ thanh
Trang 35 Ứng suất cho phép, hệ số an toàn, ba bài toán cơ bản
5.1 Ứng suất cho phép và hệ số an toàn
Gọi ứng suất nguy hiểm ( ) là ứng suất mà vật liệu bị phá hoại: o
Với vật liệu dẻo: o ch
Với vật liệu dòn: o b
Ứng suất cho phép :
o n
Trong đó, n là hệ số an toàn
Điều kiện bền:
z z
N A
Từ điều kiện bền, ta có ba bài toán cơ bản
5.2 Ba bài toán cơ bản
5.2.1 Bài toán 1: Kiểm tra bền
Biết: lực dọc, diện tích mặt cắt ngang
Kiểm tra: ứng suất trong thanh có thỏa mãn điều kiện bền hay không:
1 0.05
z z
N A
0.05 là sai số 5%
5.2.2 Bài toán 2: Chọn kích thước mặt cắt ngang
Khi biết lực và ứng suất cho phép, ta chọn mặt cắt ngang của thanh:
1 0.05
z N A
5.2.3 Bài toán 3: Định tải trọng cho phép
Biết ứng suất cho phép và diện tích mặt cắt ngang, tải trọng:
1 0.05
z
6 Bài toán siêu tĩnh
Định nghĩa: Bài toán siêu tĩnh là bài toán mà chỉ với các phương trình cân bằng tĩnh học sẽ không
đủ để giải được tất cả các phản lực hay nội lực trong hệ
Cách giải: Cần tìm thêm các phương trình diễn tả điều kiện biến dạng của hệ sao cho cộng số
phương trình này với phương trình cân bằng tĩnh học vừa đủ bằng số ẩn phản lực hay nội lực cần tìm