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!

Trang 1

Chương II

Lý thuyết nội lực

Trang 2

1.Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng

2.Các thành phần nội lực và cách xác định 3.Liên hệ giữa các thành phần ứng suất và các thành phần nội lực

4.Bài toán phẳng

5.Biểu đồ nội lực cho bài toán phẳng

Trang 3

1 Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng

Cơ học vật rắn biến dạng nghiên cứu những dịch chuyển tương đối giữa các chất điểm thuộc vật rắn khi nó chịu tác dụng bởi hệ lực cân bằng Để từ đó ta có thể tính toán sức chịu đựng của vật liệu

Trang 4

Mô hình nghiên cứu: Thanh thẳng, Khung

Vật liệu: Đàn hồi tuyến tính _ Liên tục _ Đẳng hướng

Vật thể dạng thanh: vật thể có

kích thước 1 phương lớn hơn 2

phương kia nhiều lần

Tấm vỏ: vật thể có kích

thước 2 phương lớn hơn

phương còn lại nhiều lần

Khối: vật thể có kích thước 3

phương tương đương nhau

Mô hình biến dạng bé

Trang 5

Trang 6

Nội lực

Định nghĩa:

* Nội lực là độ tăng của lực liên kết giữa các phân tử thuộc vật rắn khi vật thể chịu tác dụng của hệ lực cân bằng Nói cách khác, nội lực là lực tác dụng lên một điểm của vật từ các điểm khác thuộc vật

* Nội lực trong chương này được giới hạn:

- Khi không có ngoại lực tác dụng lên vật thì nội lực không tồn tại, nghĩa là nội lực sinh ra do ngoại lực

- Hệ ngoại lực là hệ cân bằng và trạng thái của vật khảo sát là trạng thái cân bằng (chương I)

Trang 7

Trước khi có ngoại lực tác

Trang 8

Nội lực

Phương pháp khảo sát: Phương pháp mặt cắt ngang

Trang 10

Thứ nguyên của ứng suất:[lực/(chiều dài) 2 ]

Định nghĩa ứng suất trung bình tại C: ptb P

P



Trang 11

Ứng suất p được phân thành 2 thành phần:

: Ứng suất pháp hướng theo pháp tuyến mặt cắt

Trang 12

Gắn 1 hệ trục Bxyz sao cho Bz trùng với phương pháp tuyến mặt cắt, ta được 3 thành phần ứng suất theo các phương như sau:

* Ứng suất pháp: hướng theo phương z

* Ứng suất tiếp: hướng theo phương x

* Ứng suất tiếp: hướng theo phương y

Trang 13

2 Các thành phần nội lực và cách xác định

Các thành phần nội lực:

Tại trọng tâm C của mặt cắt ta gắn vào hệ trục tọa độ Oxyz

Chiếu hai thành phần thu gọn của hệ nội lực lên các

R 

+ Moment uốn M x (quanh trục x) + Moment uốn M y (quanh trục y) + Moment xoắn M z (quanh trục z)

R

O

M

Trang 15

1

0 0 0

n

i n

n

i n

Trang 16

3 Liên hệ giữa các thành phần ứng suất và các thành phần nội lực

Trang 18

z y

Trang 19

4 Bài toán phẳng

x

z y

Dùng phương pháp mặt cắt ngang, ta được:

Trang 20

M

yQ

z

N

Chỉ có 3 thành phần N z , M x , Q y nằm trong mặt phẳng yOz

Trang 22

4 Bài toán phẳng

*** Quy ước dấu ***

+ N z > 0: khi có chiều dương hướng ra ngoài mặt cắt

+ Q y > 0: khi quay vector pháp tuyến 1 góc 90 0 theo chiều kim đồng hồ

+ M x > 0: khi làm căng thớ dương của trục y (thớ dưới)

0

z

N 

Trang 23

5 Biểu đồ nội lực cho bài toán phẳng

- Biểu đồ nội lực: là đồ thị

biểu diễn sự biến thiên

của nội lực theo vị trí, từ

Trang 24

Bước 3: Phân tích các thành phần nội lực trên từng đoạn thanh, sau đó dùng phương trình cân bằng tĩnh học để viết biểu thức cho từng đoạn

Bước 4: Vẽ biểu đồ nội lực (tương tự như khảo sát hàm số)

Trang 25

*** Trình tự vẽ biểu đồ nội lực ***

thay đổi đột ngột về lực

Dùng mặt cắt cắt lần lượt theo chiều vẽ đã chọn

Trang 26

*** Trình tự vẽ biểu đồ nội lực ***

Bước 4: Vẽ nhanh các biểu đồ nội lực

Phương pháp “vẽ nhanh”

Biểu đồ lực dọc trục N z : (Quan tâm các thành phần lực

theo phương z, trục thanh).

- Các lực cùng chiều với quy ước dương của N z sẽ mang dấu âm (-) (lực nén)

- Các lực ngược chiều với quy ước dương của N z sẽ mang dấu dương(+) (lực kéo)

- N z = tổng các lực theo phương z tính từ mặt cắt đang xét đến phần thanh còn lại

Trang 27

Trang 28

- Các moment làm căng thớ dưới sẽ mang dấu dương (+)

- Các moment làm căng thớ trên sẽ mang dấu âm (-)

- M x = tổng các moment do các lực theo phương y, các

moment tập trung gây ra đối với mặt cắt đang xét (tính từ

mặt cắt đang xét đến phần thanh còn lại)

Trang 29

*** Một số đặc điểm các biểu đồ nội lực ***

(Tham khảo thêm sách)

1 Trên thanh, đoạn có lực phân bố là hằng số thì biểu đồ Q y

là đường bậc nhất, M x là đường cong bậc 2 (parabol)

Trang 30

2 Những đoạn không có lực phân bố, biểu đồ Qy là hằng

Trang 31

Trang 32

Trang 33

Trang 34

Trang 35

Trang 36

Trang 37

Trang 38

Trang 39

y x

Trang 40

Trang 41

Trang 42

Trang 43

dM

dz dM

Định dạng
Số trang	43
Dung lượng	1,72 MB