THANH CHỊU kéo (HAY nén) ĐÚNG tâm (sức bền vật LIỆU SLIDE) (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường)

Thí nghiệm tìm hiểu khả năng chịu lực của vật liệu 5.. ỨNG SUẤT TRÊN MẶT CẮT NGANG Xét thanh chịu kéo đúng tâm.. ỨNG SUẤT TRÊN MẶT CẮT NGANG Nội lực trên mặt cắt ngang DD hay bất kỳ mặt

Trang 2

THANH CHỊU KEÙO

(HAY NEÙN) ĐUÙNG

TAÂM

THANH CHỊU KEÙO

(HAY NEÙN) ĐUÙNG TAÂM

Trang 3

NỘI DUNG

1 Định nghĩa - Thực tế

2 Ứng suất pháp trên mặt cắt ngang

3 Biến dạng - Hệ số Poisson

4 Thí nghiệm tìm hiểu khả năng

chịu lực

của vật liệu

5 Thế năng biến dạng đàn hồi

6 Điều kiện bền

7 Bài tóan siêu tĩnh

Trang 4

1 ĐỊNH NGHĨA - THỰC TẾ

 Nội lực trên mặt cắt ngang:

Lực dọc N z

 N z > 0 khi kéo (hướng ra ngoài

 N z < 0 khi nén (hướng vào

Nz

x

y O

P P

 Thực tế: + Dây treo vật nặng

+ Trọng lượng bản thân

cột

+ Các thanh trong hệ dàn

Trang 5

Dây treo chịu kéo do trọng lực

Ròng rọc

P

Các thanh dàn

Cột chịu nén

Trang 6

1 ĐỊNH NGHĨA - THỰC TẾ

Đốt Mắt Biên

trên

Thanh xiên Thanh đứng

Nhị

p Biên dưới

Trang 7

2 ỨNG SUẤT TRÊN

MẶT CẮT NGANG

Xét thanh chịu kéo đúng tâm Các mặt cắt ngang

CC và DD trước khi chịu lực cách nhau đoạn dz

Các thớ dọc trong đoạn CD (như GH) bằng nhau

D

Trang 8

2 ỨNG SUẤT TRÊN

MẶT CẮT NGANG

Nội lực trên mặt cắt ngang DD hay

bất kỳ mặt cắt ngang khác là N z =

P , thanh dãn ra, mặt cắt DD di

chuyển dọc trục thanh z so với mặt

cắt CC một đoạn bé δdz

Quan sát các thớ dọc trong đoạn CD (như GH), biến dạng đều bằng HH’

và không đổi, mặt cắt ngang trong suốt quá trình biến dạng vẫn phẳng và vuông góc với trục thanh, điều này cho thấy các điểm trên mặt

cắt ngang chỉ có ứng suất pháp σz không đổi

Trang 9

Với A là diện tích mặt

cắt ngang

Trang 10

3 BIẾN DẠNG THANH CHỊU KÉO (NÉN)

ĐÚNG TÂM

E

z

z = σ ε

1- Biến dạng dọc: Độ dãn

(co) dọc trục

Theo định luật Hooke, ta có:

Biến dạng dọc trục z

là hằng số của vật liệu

E- Môđun đàn hồi khi

Trang 11

3 BIẾN DẠNG THANH

CHỊU KÉO (NÉN)

0,8)10 4 (0,08 ÷

0,12)10 4 0,8

0,25 ÷

0,33 0,25 ÷

0,33 0,23 ÷

0,27 0,31 ÷

0,34 0,31 ÷

0,34 0,32 ÷

0,36 0,47

Bảng 3.1 Trị số E của một số vật liệu.

Trang 12

ĐÚNG TÂM

Biến dạng dài của đoạn

thanh chiều dài L:

dz EA

N dz

L

L+ ∆ L

dz EA

N dz

Trang 13

ĐÚNG TÂM

2 Biến dạng ngang

εz : Biến dạng dài tương đối theo phương dọc

εx , εy : Biến dạng dài tương đối theo

phương x và y

z y

x ε µε

ε = = −

µ = (0 ÷ 0,5) là hằng số tùy vật liệu -

hệ số Poisson

Dấu (–) chỉ rằng biến dạng dọc và

ngang ngược nhau

ta có:

dọc ngang = −µεε

hay:

Trang 14

D G

H 30

50 50cm

20kN 40kN

BC z

10

30 A

N

=

= σ

2 CD

CD z

10

10 A

Ứng

suất:

Trang 15

ĐÚNG TÂM

2

B C

D G

H 30

50 50cm

20kN 40kN

DG z

20

10 A

GH z

20

10 A

2

30

10 20

10 2

30

10 10

10 2

50

10 10

10 2

×

− +

×

− +

0

L =

∆

Trang 16

4 THÍ NGHIỆM TÌM HIỂU ĐẶC TRƯNG CHỊU LỰC

VẬT LIỆU

1 Khái niệm

♦ Ta cần phải so sánh độ bền, độ

cứng của vật liệu khi chịu lực với

ứng suất, biến dạng của vật liệu

cùng loại đã biết ♦Ta cần thí nghiệm kéo, nén đề tìm

hiểu tính chất chịu lực và quá trình

biến dạng từ lúc bắt đầu chịu lực

đến lúc phá hỏng của các loại vật

liệu khác nhau

♦ Phân loại vật

liệu: V/l dẻo: Phá hỏng khi biến dạng

lớn-Thép, đồng

 V/l dòn: Phá hỏng khi biến dạng bé- gang, bêtông

Trang 17

D

P B

• •

Trang 18

VẬT LIỆU

2.1 TN kéo V/l dẻo (thép):

 AB: giai đoạn chảy, P không

tăng,∆L tăng

o

ch ch

 BCD: giai đoạn củng cố

(tái bền)Lực lớn nhất P

B, Giới

b b

A

P

=

σ

Trang 19

 Độ thắt

tỉ đối:

%

100A

L 0

d 0 ,

A 0 Mẫu TN

Kết quả:

L 1

d 1 , A 1

Mẫu sau khi kéo

Trang 20

 OA: giai đoạn đàn

Trang 21

A

P

= σ

Giới hạn

bền:

Trang 22

VẬT LIỆU

2.4 TN nén V/l dòn

(gang):

Đường cong thực

A

P

= σ

Trang 23

5 THẾ NĂNG BIẾN

DẠNG ĐÀN HỒI

1 Khái niệm

♦ Xét thanh chịu kéo

làm việc trong giai

đoạn đàn hồi

Lực tăng từ 0 đến P,

thanh dãn ra từ từ đến

giá trị ∆L

♦ Sau khi đạt đến giá trị P,

bỏ lực đi, thanh sẽ đàn hồi

Trang 24

1 Khái niệm

W của ngoại lực phát

sinh trong quá trình di

chuyển đã chuyển hóa

thành thể năng biến

dạng đàn hồi U tích

lũy trong thanh

♦Chính thế năng này làm cho thanh

đàn hồi sau khi không tác dụng lực

Trang 25

W= ∆

∆L

P

P + dP

L

P U

L N

U = 2z

Trang 26

Trang 27

P N

L/

2

Trang 28

L

N '

BB

BC

BC BC

Nên:

cm 4 ,

0 cos

EA 2

PL '

L/

2

Trang 29

0 cos

EA 2

PL '

BC

2 BC

) EA ( 2

L

N )

EA ( 2

L/

2

Trang 30

6 ĐIỀU KIỆN BỀN THANH CHỊU KÉO (NÉN) ĐÚNG TÂM

♦Ứng suất nguy hiểm = σσ0ch- vật

liệu dẻo= σB- vật liệu dòn

♦ Ứng suất cho phép[ ]σ = σn0

♦n > 1 : Hệ số an toàn

♦Điều kiện bền:

6.1 Điều kiện bền:

Trang 31

6.2 Ba bài toán cơ bản:

♦Kiểm tra bền:

♦Định kích thước mặt cắt ngang:A ≥ [ ]Nσz ± 5%

♦Định tải trọng cho phép:Nz ≤ A.[ ]σ ± 5%

Trang 32

∑X = 0 ⇒−NBC −NBG cosα = 0⇒NBC = −48 kN

(nén)

Trang 33

BG

BG z

) 1 , 1 (

52 A

N

π

=

= σ

,13

Thanh BG đảm bảo đ/k bền

Trang 34

Tra bảng thép định hình,

chọn 2V 25x25x4 có A=2x 1,86= 3,72cm2

Hay 2V 32x32x3 có A=2x 1,86= 3,72cm2

Trang 35

Định tải trọng cho

phép [P]

theo điều kiện bền

của các thanh 1, 2, 3

Trang 36

*Theo điều kiện bền của

N

1

1 1

N

2

2 2

kN 32

kN 16

P ≤

kN 3 , 11

N

3 3 3

Trang 37

7 BÀI TOÁN SIÊU

TĨNH

1 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.2 Cách giải:

Cần tìm thêm các phương trình diễn tả

điều kiện biến dạng ( p/t biến dạng, p/t hình học) của hệ sao cho cộng số

phương trình này với các phương trình

cân bằng tĩnh học vừa đủ bằng số

ẩn số phản lực, nội lực cần tìm.

Trang 38

Điều kiện biến dạng

của hệ là:

∆L = ∆BD = ∆BC + ∆CD = 0

Trang 39

L

N EA

a ) P V

( EA

−

b a

Pa

VB

+

=

 Sau khi tính được VB , bài

toán trở thành tĩnh định

bình thường

Trang 40

N EA

L

N1 1 = 2 2 α

Trang 41

2

cos 2

1

P N

α +

1

cos

P N

N

Định dạng
Số trang	41
Dung lượng	1,69 MB