Tài liệu Bài giảng Sức bền vật liệu

SỨC BỀN VẬT LIỆU GV: ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM Sức Bền Vật Liệu Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường -2- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM CHƯƠNG 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Nhiệm vụ – Đối tượng 2. Tính đàn hồi của vật thể 3. Các giả thuyết đối với vật liệu 4. Các loại biến dạng và chuyển vị 5. Ngoại lực – Nội lực Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường -3- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Vị trí Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường -4- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Nhiệm vụ Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường -5- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Nhiệm vụ Tính toán độ bền: chi tiết không bị phá hỏng (đứt, gẫy, trượt,… Tính toán về độ cứng: chi tiết không bị biến dạng quá lớn. Tính toàn về độ ổn định: chi tiết luôn giữ được hình dạng ban đầu. Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường -6- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường -7- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Đối tượng Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường -8- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Đối tượng Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường -9- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Đối tượng Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 10 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Ba dạng bài toán cơ bản của Sức bền vật liệu  Kiểm tra các điều kiện bền  Xác định kích thước  Xác định tải trọng cho phép Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 11 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Ba dạng bài toán cơ bản của Sức bền vật liệu Bài toán tĩnh định: số phương trình = số ẩn số Tính các thành phần nội lực chỉ cần dựa vào các phương trình cân bằng tĩnh học Bài toán siêu tĩnh: số phương trình < số ẩn số Không thể tính được các thành phần nội lực nếu chỉ cần dựa vào các phương trình cân bằng tĩnh học Cách giải: bổ sung thêm các phương trình biến dạng, phương trình vật lý Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 12 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Phương pháp tính Để xây dựng phương pháp tính, dựa vào:  Phương trình cân bằng tĩnh (hay động)  Phương trình biến dạng  Phương trình vật lý Phương pháp tính:  Phương pháp cộng tác dụng  Nguyên lý độc lập tác dụng Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 13 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG  Phương pháp tính Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 14 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 2. TÍNH ĐÀN HỒI CỦA VẬT LIỆU Vật thể đàn hồi tuyệt đối Sức bền vật liệu nghiên cứu sự làm việc của vật thể trong giới hạn đàn hồi Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 15 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 3. CÁC GIẢ THUYẾT ĐỐI VỚI VẬT LIỆU GT1: vật liệu có tính liên tục, đồng nhất và đẳng hướng GT2: vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi => đàn hồi tuyệt đối GT3: biến dạng của vật thể rất bé so với kích thước của chúng GT4: trạng thái ứng suất và biến dạng không phụ thuộc vào cách đặt lực, chỉ phụ thuộc vào hợp lực Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 16 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 3. CÁC GIẢ THUYẾT ĐỐI VỚI VẬT LIỆU GT4: Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 17 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 4. CÁC LOẠI BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ - Kéo (Tensile Stress) - Nén (Compression Stress) - Uốn (Bending Stress) - Xoắn (Torsion Stress) - Cắt trượt (Shear Stress) Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 18 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 4. CÁC LOẠI BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ 1. Kéo – nén: Chi tiết chịu tác dụng bởi những lực đặt dọc theo chiều trục thanh Chuyển vị: độ dãn hay độ co Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 19 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 4. CÁC LOẠI BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ 2. Uốn: Chi tiết chịu tác dụng bởi những lực vuông góc với trục thanh, trục thanh sẽ bị cong đi Chuyển vị: độ võng & góc xoay Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 20 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM