Mô tả:
Sức bền
BÀI GIẢNG
Chương mở đầu
Bộ môn Sức bền Vật liệu
Trường Đại học GTVT
BG1- Vị trí, nhiệm vụ, đối tượng
và phương pháp nghiên cứu của môn học
Liệu có
gẫy
không
nhỉ?
Võng
quá?
Mỏng manh
quá?
BG1- Vị trí, nhiệm vụ, đối tượng
và phương pháp nghiên cứu của môn học
Tính toán về độ bền
Tính toán bảo đảm cho kết cấu không bị phá hỏng (đứt, trượt,
gẫy…).
Tính toán về độ cứng
Tính toán bảo đảm cho kết cấu biến dạng ở mức độ sao cho khai thác
được bình thường.
Tính toán về ổn định
Tính toán về khả năng của kết cấu giữ được hình thái biến dạng hữu
hạn ban đầu.
BG1- Vị trí, nhiệm vụ, đối tượng
và phương pháp nghiên cứu của môn học
BG1- Vị trí, nhiệm vụ, đối tượng
và phương pháp nghiên cứu của môn học
Phân loại vật thể thực
δ
p
x
Trục thanh
z
y
Thanh
Mặt trung bình
h
Tấm, vỏ
Vật thể khối
BG1- Vị trí, nhiệm vụ, đối tượng
và phương pháp nghiên cứu của môn học
Để xây dựng phương pháp tính, dựa vào:
9
9
9
Phương trình cân bằng tĩnh (hay động)
Phương trình biến dạng
Phương trình vật lý
Ba bài toán cơ bản của Sức bền vật liệu
9
9
9
Bài toán kiểm tra
Bài toán xác định tải cho phép
Bài toán xác định kích thước hình học
BG2- Sơ đồ tính, tải,
các liên kết và phản lực liên kết
Sơ đồ tính
là hình vẽ đối tượng tính toán đã được đơn giản hóa, chỉ còn mang
những đặc điểm cần thiết cho việc tính toán.
O
40
40
20
(cm)
120
20
160
BG2- Sơ đồ tính, tải,
các liên kết và phản lực liên kết
BG2- Sơ đồ tính, ngoại lực,
các liên kết và phản lực liên kết
Ngoại lực: là yếu tố từ môi trường bên ngoài tác động vào kết cấu
gây ra nội lực, biến dạng cho kết cấu.
Ngoại lực
Lực thể tích
Lực mặt
Tải trọng
Phản lực liên kết
BG2- Sơ đồ tính, tải,
các liên kết và phản lực liên kết
Liên kết là chi tiết ràng buộc các bộ phận kết cấu với nhau hoặc với
môi trường bên ngoài (đất…).
Lực liên kết và phản lực liên kết là các lực tương tác giữa các bộ
phận kết cấu với nhau hoặc giữa các bộ phận kết cấu với môi
trường bên ngoài (đất…) thông qua các liên kết.
Một số loại liên kết thường gặp
Gối di động
Gối cố định
Ngàm
Ngàm trượt
Gối đàn hồi
BG3- Chuyển vị, biến dạng
z
M'
Δ
γ
s’
w
M v
u
s
O
y
x
Δ là chuyển vị đường của điểm M
u là chuyển vị đường theo phương x của điểm M
v là chuyển vị đường theo phương y của điểm M
w là chuyển vị đường theo phương z của điểm M
γ là chuyển vị góc của đoạn s
BG3- Chuyển vị, biến dạng
z
Δdl
dl
Δdx
=
dx
Δdy
=
dy
ε =
dl+Δdl
εx
γ
εy
dl
O
y
εz =
Δdz
dz
x
Δdl là biến dạng dài tuyệt đối của đoạn dl
ε là biến dạng dài tỷ đối (tương đối) của đoạn dl
εx là biến dạng dài tỷ đối (tương đối) của đoạn dl theo phương x
εy là biến dạng dài tỷ đối (tương đối) của đoạn dl theo phương y
εz là biến dạng dài tỷ đối (tương đối) của đoạn dl theo phương z
γ là góc trượt trong mặt phẳng chứa góc vuông đang xét
γxy là góc trượt trong mặt phẳng song song với mặt phẳng xoy
γyz là góc trượt trong mặt phẳng song song với mặt phẳng yoz
γzx là góc trượt trong mặt phẳng song song với mặt phẳng zox
εxy = γxy/2; εyz = γyz/2; εzx = γzx/2 là các biến dạng góc (biến dạng trượt)
BG4- Nội lực, ứng suất
Nội lực là lượng biến thiên của lực liên kết giữa các phần tử vật chất
của vật thể khi có ngoại lực tác dụng.
Để xác định nội lực ta sử dụng phương pháp mặt cắt
z
Δp
pn
z
K
K
ΔF
n
Δp
ΔF → 0 Δ F
p n = lim
B
A
O
x
O
y
x
Δp
ΔF
p tb =
y
pn
τn
K ΔF
n
σn
ứng suất là mật độ phân bố của nội lực
ptb là ứng suất toàn phần trung bình tại điểm K trên mặt cắt đang xét
pn là ứng suất toàn phần tại điểm K trên mặt cắt đang xét
σn là ứng suất pháp tại điểm K trên mặt có pháp tuyến n
τn là ứng suất tiếp tại điểm K trên mặt có pháp tuyến n
BG4- Nội lực, ứng suất
Nội lực thu gọn trên mặt cắt ngang thanh
z
x
y
Mz
Qx
z
R
y
M
Nz
Qx ,Qy
Mx ,My
Mz
My Nz
x
x
y
Mx
- lùc däc trôc,
- lùc c¾t,
- m« men uèn,
- m« men xo¾n.
Qy
z
BG4- Nội lực, ứng suất
Hiệu ứng biến dạng của sáu thành phần nội lực trên mặt cắt ngang thanh
BG4- Nội lực, ứng suất
Quan hệ giữa các nội lực thu gọn và các thành phần ứng suất trên
mặt cắt ngang thanh
Mz
Qx
x τ
zx
Mx
x
dF
ρ y My
τ zy
y
σz
Qy
Nz
z
N z = ∫ σ z dF
M x = ∫ yσ z dF
F
F
Qx = ∫ τ zx dF
F
Q y = ∫ τ zy dF
F
M y = ∫ xσ z dF
F
M z = ∫ (xτ zy − yτ zx )dF
F
BG5- Các giả thiết của môn học
Vật liệu:
- Liên tục, đồng nhất, đẳng hướng,
- Đàn hồi tuyến tính.
Kết cấu: Biến dạng nhỏ.
Nguyên lý Saint – Venant:
P
P
P
P
Ở đủ xa nơi đặt lực, trạng thái ứng suất và biến dạng không phụ
thuộc vào cách đặt lực mà chỉ phụ thuộc vào hợp lực.
BG6- Khái niệm bài toán tĩnh định,
bài toán siêu tĩnh
Bài toán tĩnh định:
là bài toán có thể tính được các thành phần nội lực chỉ
cần dựa vào các phương trình cân bằng tĩnh học
Bài toán siêu tĩnh:
là bài toán 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
Ôn tập tại lớp
Học gì???
Hiểu gì???
Làm gì???
- Xem thêm -