ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT học PHẦN sức bền vật LIỆU CÔNG TRÌNH

Mô tả vắn tắt nội dung học phần: Sức bền vật liệu bao gồm: Các biến dạng cơ bản, trạng thái ứng suất, đặc trưng hình học của hình phẳng, thanh chịu lực phức tạp, ổn định của thanh chịu

Trang 1

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT GIAO THÔNG

Hệ đào tạo: Đại học chính quy

1 Tên học phần: Sức bền vật liệu

Mã học phần:

2 Số tín chỉ: 04

3 Trình độ: Cho sinh viên năm thứ 2.

4 Phân bổ thời gian:

- Lý thuyết: 38,5 tiết

- Bài tập: 17,5 tiết

- Kiểm tra: 4 tiết

- Thí nghiệm, thực hành: 15 tiết

5 Điều kiện tiên quyết:

Học sau học phần: Cơ học cơ sở Mã HP: DC

6 Mục tiêu của học phần:

* Kiến thức: Trang bị cho sinh viên các kiến thức về phương pháp phân tích, tính toán các cấu kiện chịu biến dạng cơ bản, các thanh chịu lực phức tạp, dầm trên nền đàn hồi

và cách tính tác dụng của tải trọng động

* Kỹ năng:

- Phân tích, tính toán các cấu kiện chịu biến dạng cơ bản theo điều kiện bền, điều kiện

ổn định đảm bảo cho các kết cấu, bộ phận công trình làm việc an toàn dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và động đồng thời tiết kiệm vật liệu

- Tính toán được những bài toán cơ bản về dầm trên nền đàn hồi

7 Mô tả vắn tắt nội dung học phần:

Sức bền vật liệu bao gồm: Các biến dạng cơ bản, trạng thái ứng suất, đặc trưng hình

học của hình phẳng, thanh chịu lực phức tạp, ổn định của thanh chịu nén đúng tâm, dầm trên nền đàn hồi và tính tác dụng của tải trọng động

8 Nhiệm vụ của sinh viên:

- Nghiên cứu trước giáo trình, tài liệu học tập

- Tham gia đầy đủ các giờ lên lớp

- Hoàn thành các bài tập được giao đúng thời gian quy định

Trang 2

- Tham gia đầy đủ các buổi thực hành thí nghiệm và nộp báo cáo kết quả đúng thời gian quy định

- Tham gia kiểm tra giữa kỳ và thi kết thúc học phần

9 Tài liệu học tập:

- Sách, giáo trình chính:

[1] Vũ Đình Lai, Nguyễn Xuân Lựu, Bùi Đình Nghi (2009) Sức bền vật liệu

Tập 1, NXB GTVT

[2] Vũ Đình Lai, Nguyễn Xuân Lựu, Bùi Đình Nghi (2000) Bài tập Sức bền vật

liệu, NXB GTVT

- Sách tham khảo:

[3] Lê Ngọc Hồng (2006), Sức bền vật liệu, NXB khoa học và kỹ thuật

10 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên:

- Điểm chuyên cần: 10 %

- Kiểm tra giữa kỳ: 10%

- Báo cáo thí nghiệm: 10 %

- Điểm thi cuối kỳ: 70 %

11 Thang điểm: 10 (lấy một chữ số thập phân)

12 Nội dung chi tiết học phần:

12.1 Nội dung tổng quát:

Nội dung Phân bổ thời gian Tài liệu học tập,

tham khảo

Tổng cộng

Lý thuyết, Bài tập

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệm

Kiểm tra

Chương 1 Mở đầu- Đặc trưng

hình học của hình phẳng 6

[1] Chương1,6 [2] Chương5 6 Chương 2.Kéo (nén) đúng tâm 6 6 [1] Chương2

[3]Chương 1 [2] Chương2

12

Chương 3 Trạng thái ứng suất

– Lý thuyết bền

[2]Chương3,4 5

Chương 4 Xoắn thuần túy

[1] Chương7 [2]Chương6 5

Chương 5 Thanh chịu uốn

phẳng

[2]Chương7 19

Chương 6 Chuyển vị của dầm 6 [1] Chương9

[2] Chương8 6

Chương 7 Thanh chịu lực phức

tạp

[2]Chương9 6

Trang 3

Chương 8 Ổn định của thanh

chịu nén.

[2]Chương11 6

Chương 9 Dầm trên nền đàn hồi 6 [1] Chương11

[2] Chương10 6

Chương 10 Tải trọng động 4 [1] Chương14

[3]Chương 14 [2] Chương13

4

12.2 Nội dung chi tiết:

Chương 1

MỞ ĐẦU - ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA HÌNH PHẲNG

a Mục đích, yêu cầu:

* Mục đích:Trang bị cho sinh viên những khái niệm cơ bản cần thiết cho việc học tập môn Sức bền vật liệu Các đặc trưng hình học của hình phẳng để phục vụ cho các chương sau và các chuyên môn khác

* Yêu cầu:

- Hiểu rõ những khái niệm cơ bản của môn Sức bền vật liệu: vật rắn thực, ngoại lực, nội lực, ứng suất Trình bày được các giả thiết cơ bản về vật liệu, các biến dạng cơ bản

- Ứng dụng các phép biến đổi hệ trục với các mômen quán tính trục để tính các mô men quán tính của hình phẳng phức tạp

b Nội dung chi tiết:

tham khảo Tổng cộng

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệm

Kiểm tra

Chương 1: Mở đầu - Đặc trưng

hình học của hình phẳng

1.1.1 Nhiệm vụ và đối tượng

nghiên cứu của sức bền vật liệu

[1] Tr 9-12

1.1.2 Các giả thiết cơ bản của vật

liệu

[1] Tr 13

1.1.3 Ngoại lực, nội lực, ứng suất [1] Tr 15,16

1.1.4 Biến dạng, chuyển vị [1] Tr 20,21

1.2.Đặc trưng hình học của hình

Trang 4

1.2.1.Mô men tĩnh và trọng tâm của

hình phẳng

[1] Tr 94-96

1.2.2.Mô men quán tính, bán kính

quán tính

[1] Tr 96-99

1.2.3.Các phép biến đổi hệ trục với

các mômen quán tính trục

[1] Tr 99-101

Bài tập tính toán các đặc trưng

[2] Tr 58-63 2

c Hướng dẫn thực hiện:

* Trọng tâm của chương: Những khái niệm cơ bản và các giả thuyết của vật liệu: ngoại lực, nội lực, ứng suất Các đặc trưng hình học của hình phẳng

* Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Hiểu rõ các khái niệm cơ bản tính toán thành thạo

các đặc trưng hình học của hình phẳng

* Đánh giá kết quả:Kiểm tra thường xuyên

Chương 2 KÉO ( NÉN ) ĐÚNG TÂM

* Mục đích:Trang bị cho sinh viên kiến thức về dạng chịu lực cơ bản và đơn giản nhất là kéo (nén) đúng tâm đồng thời cũng nêu ra 3 bài toán cơ bản trong thực tế

về thanh chịu kéo(nén) đúng tâm

* Yêu cầu:

- Hiểu được khái niệm về kéo (nén) đúng tâm, nội lực, ứng suất, biến dạng

- Hiểu được khái niệm ứng suất cho phép, hệ số an toàn

- Giải thành thạo các bài toán thanh chịu kéo (nén) đúng tâm ở các kết cấu,chi tiết

- Phần thực hành: Thao tác được các thí nghiệm trên máy kéo (nén) qua đó hiểu được các tính chất và các đặc trưng cơ học của vật liệu

Nội dung Phân bổ thời gian Tài liệu học

tập, tham Tổng cộng

Lý thuyết, Bài tập

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệ

m

Kiểm tra

2.1 Khái niệm Ứng suất trên mặt

cắt ngang Biến dạng của thanh

chịu kéo, nén đúng tâm

2.1.1 Khái niệm

2.1.2 Nội lực và biểu đồ nội lực

Trang 5

Lý thuyết, Bài tập

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệ

m

Kiểm tra

2.1.3 Ứng suất trên mặt cắt ngang

2.1.4 Biến dạng [3] Tr14-17

2.1.5 Định luật Húc

2.3 Hiện tượng tập trung ứng suất

-Thế năng biến dạng đàn hồi.

2.4.Tính toán thanh chịu kéo, nén

2.4.1 Ứng suất cho phép và hệ số an

toàn

2.4.2 Điều kiện bền ba bài toán cơ

bản

Thí nghiệm: ( Bài 1) Kéo phá hoại

mẫu thép mềm.

Thí nghiệm: ( Bài 2) Xác định mô

đun đàn hồi E của vật liệu

* Trọng tâm của chương: Ứng suất trên mặt cắt ngang Biến dạng của thanh chịu kéo, nén đúng tâm Tính toán thanh chịu kéo, nén đúng tâm Thí nghiệm kéo mẫu thép và xác định mô đun đàn hồi E

* Kiến thức, kỹ năng cần đạt:

+ Vẽ thành thạo biểu đồ nội lực

+ Tính được biến dạng dọc của thanh

+ Giải thành thạo ba bài toán cơ bản về điều kiện bền

+ Lập được biểu đồ quan hệ ứng suất –biến dạng và đo được mô đun đàn hồi E của vật liệu

* Đánh giá kết quả: - Kiểm tra thường xuyên

- Đánh giá báo cáo thí nghiệm

Chương 3 TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT – LÝ THUYẾT BỀN

Trang 6

* Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về :

- Xây dựng công thức xác định ứng suất trên mặt cắt nghiêng để từ đó lập công thức tính ứng suất chính, phương chính, ứng suất tiếp cực trị trong trạng thái ứng suất phẳng

- Trạng thái ứng suất phẳng bằng vòng tròn Mo

- Trạng thái ứng suất khối

- Các lý thuyết bền

* Yêu cầu:

- Áp dụng các công thức để giải bài toán trạng thái ứng suất phẳng và khối

- Vẽ thành thạo vòng tròn Mo, sử dụng vòng tròn Mo với bài toán trạng thái ứng suất phẳng và so sánh kết quả khi tính theo hai phương pháp

tham khảo Tổng cộng

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệm

Kiểm tra

Chương 3: Trạng thái ứng suất

-Lý thuyết bền

3.1.Khái niệm về trạng thái ứng

suất

3.2.1 Ứng suất trên mặt nghiêng,

định luật đối ứng của ứng suất tiếp

3.2.2 Ứng suất chính, phương chính

3.2.3 Ứng suất tiếp cực trị

3.2.4 Nghiên cứu trạng thái ứng

suất phẳng bằng vòng tròn Mo

3.4.Thế năng biến dạng đàn hồi-

* Trọng tâm của chương: Nghiên cứu trạng thái ứng suất phẳng của điểm bằng phương pháp giải tích và vòng tròn Mo Lý thuyết bền

+ Hiểu khái niệm trạng thái ứng suất tại một điểm

+ Tính toán được các ứng suất trên mặt nghiêng, ứng suất chính, phương chính, ứng suất tiếp cực trị và mặt có ứng suất tiếp cực trị trong trạng thái ứng suất phẳng

+ Ứng dụng vẽ vòng tròn Mo vào các bài toán trạng thái ứng suất phẳng

Trang 7

+ Hiểu được lý thuyết bền 3 và 4

* Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên

Chương 4 XOẮN THUẦN TÚY THANH THẲNG

* Mục đích: Trang bị cho sinh viên những khái niệm cơ bản về thanh chịu xoắn

và cách tính toán thanh có mặt cắt tròn chịu xoắn thuần túy

* Yêu cầu:

- Vẽ thành thạo biểu đồ mômen xoắn

- Tính được ứng suất trên mặt cắt ngang và tính toán trục tròn chịu xoắn về điều kiện bền và điều kiện cứng

- Phần thực hành: Thao tác được thí nghiệm xoắn thanh tròn trên máy xoắn, qua đó hiểu được các tính chất và các đặc trưng cơ học của vật liệu trong biến dạng xoắn

tham khảo

Tổng cộng

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệm

Kiểm tra

Chương 4: Xoắn thuần túy thanh

thẳng

4.1 Khái niệm, nội lực và biểu đồ

4.2 Ứng suất, biến dạng trên trục

Vật liệu kim loại-phương pháp thử

xoắn

* Trọng tâm của chương: Biểu đồ mổmen xoắn, Ứng suất trong thanh mặt cắt tròn chịu xoắn Thí nghiêm : Vật liệu kim loại – phương pháp thử xoắn

- Vẽ thành thạo biểu đồ mômen xoắn Tính được ứng suất trên mặt cắt thanh tròn chịu xoắn.

- Hiểu và xử lý được số liệu trong thí nghiệm xoắn thanh tròn

* Đánh giá kết quả:

- Kiểm tra thường xuyên

Trang 8

- Đánh giá báo cáo thí nghiệm.

Chương 5 THANH CHỊU UỐN PHẲNG

* Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về nội lực- ứng suất và các bài toán cơ bản của dầm chịu uốn ngang phẳng

* Yêu cầu:

- Vẽ nhanh biểu đồ lực cắt Q và mômen uốn M

- Giải thành thạo 3 bài toán cơ bản của thanh chịu uốn

- Phân tích được mặt cắt hợp lý của thanh chịu uốn

- giải được các bài toán uốn siêu tĩnh đơn giản

- Phần thực hành: Thao tác được thí nghiệm đo ứng suất, độ võng, góc xoay trên thiết bị thử uốn, qua đó hiểu được các tính chất và các đặc trưng cơ học của vật liệu trong biến dạng uốn

tập, tham

Tổng cộng

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệm

Kiểm tra

.1.1 Khái niệm

5.1.2 Nội lực

5.1.3 Định lý Giurapsky

5.1.4 Biểu đồ nội lực

5.2.Ứng suất trên mặt cắt ngang

5.2.1 Khái niệm uốn thuần túy

5.2.2 Ứng suất

5.3 Ứng suất trên mặt cắt ngang

thanh chịu uốn ngang phẳng.Trạng

thái ứng suất của dầm khi uốn

1

[1] Tr124-132

1

5.3.1.Ứng suất pháp

5.3.2 Ứng suất tiếp

5.3.3 Trạng thái ứng suất của dầm khi

uốn

Trang 9

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệm

Kiểm tra

Thí nghiêm : (Bài 4) Đo ứng suất của

dầm chịu uốn thuần túy

5.4 Mặt cắt hợp lý của thanh chịu

uốn phẳng

0,5 [1] Tr 137 0,5

Thí nghiêm : (Bài 5) Đo độ võng, góc

xoay của dầm chịu uốn ngang phẳng

* Trọng tâm của chương:

+ Vẽ nhanh biểu đồ lực cắt và biểu đồ mômen uốn

+ Ứng suất trên mặt cắt ngang thanh chịu uốn ngang phẳng

+ Mặt cắt hợp lý của thanh chịu uốn phẳng

+ Ba bài toán cơ bản của dầm chịu uốn

+ Thí nghiêm : Vật liệu kim loại – phương pháp thử uốn

- Vẽ thành thạo biểu đồ lực cắt và mômen uốn Phân tích đúng mặt cắt hợp lý của thanh chịu uốn Giải thành thạo các bài toán uốn ngang phẳng

- Thao tác thành thạo các thí nghiệm đo ứng suất, độ võng, góc xoay trên thiết bị thử uốn và xử lý tốt số liệu đo đạc

* Đánh giá kết quả: - Kiểm tra giữa kỳ

- Đánh giá báo cáo thí nghiệm

Chương 6 CHUYỂN VỊ CỦA DẦM

* Mục đích: Trang bị cho sinh viên khái niệm chuyển vị của dầm, đường đàn hồi của dầm và các phương pháp xác định chuyển vị và đường đàn hồi của dầm

* Yêu cầu:

Trang 10

Áp dụng các phương pháp khác nhau để xác định chuyển vị và đường đàn hồi của dầm, từ đó giải được các bài toán siêu tĩnh uốn

tập, tham

Tổng cộng

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệm

Kiểm tra

6.1 Khái niệm, phương trình vi

[1]Tr 143-144 1

6.1.1 Khái niệm

6.1.2 Phương trình vi phân của đường

đàn hồi

6.2 Xác định đường đàn hồi bằng

phương pháp tích phân. 1 [1]Tr 144-145 1

6.2.1 Công thức tông quát

6.2.2 Trường hợp dầm nhiều đoạn

6.4 Khái niệm vể tính chuyển vị và nội

lực của dầm bằng phương pháp ma

trận chuyển tiếp.

* Trọng tâm của chương: Khái niệm, phương trình vi phân của đường đàn hồi Xác định đường đàn hồi bằng phương pháp tích phân Bài toán uốn siêu tĩnh

Vận dụng các phương pháp xác định chuyển vị và đường đàn hồi của dầm để giải các bài toán siêu tĩnh uốn

Chương 7 THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP

* Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về thanh chịu lực phức tạp và phương pháp tính toán thanh chịu lực phức tạp, thanh chịu uốn xiên, uốn đồng thời kéo (nén), nén lệch tâm và lõi mặt cắt

Trang 11

* Yêu cầu: - Giải thành thạo bài toán các thanh chịu uốn xiên, uốn đồng thời kéo (nén), nén lệch tâm

- Xác định được lõi mặt cắt và hiểu được ý nghĩa của việc tìm lõi mặt cắt

Nội dung Phân bổ thời gian

Tài liệu học tập, tham khảo

Tổng cộng

7.2.1 Khái niệm

7.2.2 ứng suất

7.2.3.Điều kiện bền và ba bài toán cơ

bản

7.3.1 Khái niệm

7.3.2 ứng suất

7.3.3.Điều kiện bền và ba bài toán cơ

bản

7.4.1 Khái niệm

7.4.2 Trục trung hòa

7.4.3 Lõi mặt cắt

* Trọng tâm của chương: Uốn xiên, uốn đồng thời kéo (nén), nén lệch tâm

- Giải thành thạo các bài toán ứng suất của thanh chịu uốn xiên, uốn đồng thời kéo (nén), nén lệch tâm

- Tìm được lõi mặt cắt và hiểu được ý nghĩa của việc tìm lõi mặt cắt

Chương 8

ỔN ĐỊNH CỦA THANH MẢNH CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM

Trang 12

* Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về ổn định của thanh mảnh chịu nén và cách tính toán ổn định của thanh mảnh chịu nén đúng tâm

* Yêu cầu:

- Giải thành thạo bài toán tính lực tới hạn theo công thức Ơle

- Giải thành thạo các bài toán thanh chịu nén đúng tâm về ổn định

- xác định được mặt cắt hợp lý của thanh mảnh chịu nén đúng tâm

Thảo luận

Thực hành, Thí

nghiệm

Kiểm tra

8.1 Khái niệm về ổn định của

thanh mảnh chịu nén.

0,5

[1]Tr 207-208 0,5

8.2.1 Lực tới hạn Ơle

8.2.2 Ứng suất tới hạn Ơle

8.2.3 Độ mảnh của thanh

8.2.4 Phạm vi sử dụng công thức Ơle

8.2.5 Công thức Iaxinsky

8.3 Mặt cắt hợp lý của thanh mảnh

chịu nén.

0,5 [1]Tr 219-220 0,5

8.4 Điều kiện về ổn định và 3 bài

toán cơ bản của thanh mảnh chịu

nén.

0,5

[1]Tr 221-225

0,5

8.4.1 Điều kiện ổn định

8.4.2 Ba bài toán cơ bản

* Trọng tâm của chương: Lực tới hạn Ơle Điều kiện về ổn định và 3 bài toán

cơ bản của thanh mảnh chịu nén

- Áp dụng công thức Ơle để tính lực tới hạn

- Giải thành thạo bài toán Giải được các bài toán cơ bản của thanh chịu nén đúng tâm về ổn định

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	416,5 KB