Giáo trình Sức bền vật liệu - Chương 0: Mở đầu - Trần Minh Tú

Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 1(85) SỨC BỀN VẬT LIỆU Trần Minh Tú Đại học Xây dựng National University of Civil Engineering – Ha oi January 20121/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 2(85) SỨC BỀN VẬT LIỆU 1 • Giảng viên: PGS. TS. TRẦN MINH TÚ • Email: tpnt2002@yahoo.com • Cell phone: 0912101173 • Tài liệu học tập – Sức bền Vật liệu. PGs Lê Ngọc Hồng - – Bài tập Sức bền Vật liệu – www.tranminhtu.com 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil

pdf81 trang | Chia sẻ: huongnhu95 | Lượt xem: 473 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Giáo trình Sức bền vật liệu - Chương 0: Mở đầu - Trần Minh Tú, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Engineering 3(85) Sức bền Vật liệu 1 - 2012 • Số tín chỉ: 3 • Số tiết lý thuyết và bài tập: 52 • Số tiết thí nghiệm: 3 ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN • Chuyên cần: 10% • Bài tập lớn: 10% • Bài kiểm tra giữa kỳ: 10% (Cuối chương 5) • Thí nghiệm: 10% • Bài thi kết thúc học phần: 60% HỌC TẬP NGHIÊM TÚC – CHÌA KHÓA THÀNH CÔNG 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 4(85) QUI ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN • Điểm đánh giá học phần gồm: điểm quá trình (ĐQT) và điểm thi kết thúc học phần (ĐKT). • Điểm quá trình học tập tính theo thang điểm 10 (làm tròn đến 0,1) • Điểm thi kết thúc học phần (ĐKT) tính theo thang điểm 10 (làm tròn đến 0,5) • Qui định của Phòng Đào tạo: ĐHP = 0,4.ĐQT + 0,6.ĐKT 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 5(85) QUI ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN • Điểm quá trình học tập (ĐQT) bộ môn Sức bền Vật liệu qui định: điểm quá trình gồm 4 mô đun, mỗi mô đun đánh giá theo thang điểm 10 – Điểm chuyên cần (ĐCC) – Điểm bài tập lớn (ĐBTL) – Điểm Thí nghiệm (ĐTN) – Điểm kiểm tra giữa kỳ (ĐGK) ĐQT = (ĐCC + ĐBTL + ĐTN + ĐGK)/4 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 6(85) Thời khóa biểu và lịch tiếp sinh viên Lịch tiếp sinh viên: - Thứ 3: 9h00 – 11.30 - Thứ 4: 15h00 – 17h30 Địa điểm: Văn phòng Bộ môn Sức bền Vật liệu – Tầng 1 - Nhà Thí nghiệm 9 tầng Mọi thắc mắc có thể liên hệ qua email: tpnt2002@yahoo.com 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 7(85) Chương trình môn học Sức bền Vật liệu 1 Ch-¬ng 1: Những kh¸i niÖm chung 1.1. NhiÖm vô vµ ®èi t-îng nghiªn cøu cña m«n häc 1.2 . Néi lùc – øng suÊt – BiÕn d¹ng – ChuyÓn vÞ 1.3. C¸c gi¶ thiÕt trong m«n häc SBVL - Nguyªn lý ®éc lËp t¸c dông. Ch-¬ng 2: øng lùc trong bµi to¸n thanh 2.1. Kh¸i niÖm vÒ øng lùc. 2.2. C¸ch x¸c ®Þnh øng lùc trong bµi to¸n ph¼ng - Ph-¬ng ph¸p mÆt c¾t 2.3. BiÓu ®å øng lùc. 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 8(85) Chương trình môn học Sức bền Vật liệu 1 Ch-¬ng 3: Thanh chÞu kÐo (nÐn) ®óng t©m 3.1. Kh¸i niÖm. 3.2. øng suÊt, biÕn d¹ng vµ chuyÓn vÞ cña thanh chÞu kÐo (nÐn) ®óng t©m 3.3. ThÕ năng biÕn d¹ng ®µn håi 3.4. C¸c ®Æc tr-ng c¬ häc cña vËt liÖu. 3.5. Điều kiÖn bÒn, ®iÒu kiÖn cøng, ba bµi to¸n c¬ b¶n. 3.6. Bµi to¸n siªu tÜnh 3.7. *Mét sè hiÖn t-îng ph¸t sinh trong vËt liÖu khi chÞu lùc Ch-¬ng 4: Tr¹ng th¸i øng suÊt vµ thuyÕt bÒn 4.1. Kh¸i niÖm vÒ tr¹ng th¸i øng suÊt t¹i mét ®iÓm, 4.2. Tr¹ng th¸i øng suÊt ph¼ng (Gi¶i tÝch vµ ®å thÞ) 4.3. Quan hÖ øng suÊt - biÕn d¹ng (Định luËt Hooke) . 4.4. ThÕ năng biÕn d¹ng ®µn håi 4.5. C¸c thuyÕt bÒn. 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 9(85) Ch-¬ng 5: Đặc tr-ng hình häc cña mÆt c¾t ngang 5.1. Kh¸i niÖm chung. 5.2. M«men qu¸n tÝnh khi chuyÓn trôc song song 5.3. M«men qu¸n tÝnh khi xoay trôc. 5.4. C¸ch x¸c ®Þnh hÖ trôc vµ c¸c m«men qu¸n tÝnh chÝnh trung t©m. Ch-¬ng 6: Thanh chÞu xo¾n thuÇn tóy 6.1. Kh¸i niÖm - C¸ch x¸c ®Þnh m«men xo¾n 6.2. øng suÊt, biÕn d¹ng vµ chuyÓn vÞ cña thanh trßn chÞu xo¾n. 6.3. Điều kiÖn bÒn vµ ®iÒu kiÖn cøng cña thanh trßn chÞu xo¾n 6.4. Bµi to¸n siªu tÜnh 6.5*. Xo¾n thanh cã mÆt c¾t ngang hình chữ nhật 6.6*. ThÕ năng biÕn d¹ng ®µn håi cña thanh chÞu xo¾n 6.7*. Lß xo hình trô b-íc ng¾n Chương trình môn học Sức bền Vật liệu 1 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 10(85) Chương trình môn học Sức bền Vật liệu 1 Ch-¬ng 7: Thanh th¼ng chÞu uèn ph¼ng 7.1. Kh¸i niÖm chung 7.2. Thanh th¼ng chÞu uèn thuÇn tóy 7.3. Thanh th¼ng chÞu uèn ngang ph¼ng 7.4. ChuyÓn vÞ cña dÇm chÞu uèn: Độ vâng, gãc xoay 7.5. Ph-¬ng ph¸p tÝch ph©n kh«ng ®Þnh h¹n 7.6. Ph-¬ng ph¸p th«ng sè ban ®Çu 7.7. Bµi to¸n siªu tÜnh 7.8*. ¶nh h-ëng cña lùc c¾t tíi ®é vâng trong dÇm chÞu uèn. *. PhÇn häc sinh tù ®äc thªm d-íi sù h-íng dÉn cña gi¶ng viªn 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 11(85) Tài liệu tham khảo chính • Sức bền Vật liệu. PGs Lê Ngọc Hồng • Giáo trình SBVL của các trường đại học: Thủy lợi, Bách khoa, Giao thông Vận tải • Các bài giảng của Đại học Auckland, Pearson Press, ASCE, • Mechanics of Materials – Ferdinand Beer – E. Rusell Johnston – Jr. John DeWolf • Lecture Notes: J Walt Oler – Texas Tech. University 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 12(85) Civil Engineering – Xây dựng dân dụng Ngành xây dựng dân dụng – xây dựng các cơ sở hạ tầng cho mục đích dân sự • Xây dựng công trình nhà dân dụng, công nghiệp. • Xây dựng công trình thuỷ lợi, thuỷ điện • Xây dựng công trình cảng, đường thuỷ. • Xây dựng cầu, đường. • Xây dựng công • 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 13(85)1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 14(85) Tiền ? Vị trí? Mục đích? Ai ??? 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 15(85) Civil Engineering Process - Qui trình thực hiện • Planning Lập kế hoạch • Design Thiết kế (kiến trúc, kết cấu, điện, nước) • Construction Thi công xây dựng. • Operation/Maintenance Vận hành/ Bảo trì. • Rehabilitation Cải tạo, sửa chữa. 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 16(85) Chƣơng mở đầu 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học 2. Phân loại vật thể nghiên cứu theo hình dạng 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết 4. Khái niệm về chuyển vị và biến dạng 5. Nội lực - PP mặt cắt - Ứng suất 6. Các giả thiết của môn học 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 17(85) 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học 1a. Sức bền Vật liệu - môn cơ sở kỹ thuật: – Sức bền vật liệu là môn học nghiên cứu sự chịu lực của vật liệu để đề ra các phương pháp tính toán, thiết kế các chi tiết máy, các bộ phận công trình dưới tác dụng của ngoại lực nhằm thoả mãn các yêu cầu đặt ra về độ bền, độ cứng và ổn định 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 18(85) 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học • Đảm bảo độ bền: – Các chi tiết máy hay các bộ phận công trình làm việc bền vững, lâu dài: không bị vỡ, nứt,... 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 19(85)1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 20(85)1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 21(85) 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học • Đảm bảo độ cứng – Những thay đổi về kích thước hình học của các chi tiết máy hay bộ phận công trình không vượt quá giá trị cho phép. 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 22(85)1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 23(85) • Đảm bảo điều kiện ổn định – Dưới tác dụng của ngoại lực, các chi tiết máy hay bộ phận công trình bảo toàn được trạng thái cân bằng ban đầu 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 24(85)1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 25(85) KINH TẾ >< KỸ THUẬT ??? PHÁT TRIỂN MÔN HỌC 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 26(85) 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học • Xác định ứng suất, biến dạng, chuyển vị trong vật thể chịu tác dụng của ngoại lực • Ba bài toán cơ bản – Kiểm tra điều kiện bền, cứng, ổn định – Xác định kích thước và hình dạng hợp lý của các chi tiết máy hay bộ phận công trình – Xác định trị số tải trọng lớn nhất mà các chi tiết máy hay bộ phận công trình có thể chịu được 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 27(85) CƠ HỌC Cơ học vật rắn tuyệt đối Tĩnh học Động lực học Cơ học vật rắn biến dạng Cơ học thủy - khí Không nén đƣợc Nén đƣợc 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học SỨC BỀN VẬT LIỆU 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 28(85) SỨC BỀN VẬT LIỆU CƠ HỌC CƠ SỞ CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI CƠ HỌC CƠ HỌC VẬT RẮN BIẾN DẠNG CƠ HỌC KẾT CẤU LÝ THUYẾT ĐÀN HỒI ... ... CƠ HỌC VR 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 29(85) GIÁO DỤC ĐẠI CƢƠNG (29%) KIẾN THỨC CƠ SỞ NGÀNH (34%) KIẾN THỨC NGÀNH VÀ CHUYÊN NGÀNH (37%) TOÁN VẬT LÝ CƠ HỌC CƠ SỞ SỨC BỀN VẬT LIỆU KC NHÀ BTCT KT THI CÔNG ... ... ... 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 30(85) (2) Động học: ∑F = ma (1) Phương trình cân bằng ∑Fx = 0; ∑Fy = 0; ∑Fz = 0; ∑Mx= 0; ∑My= 0; ∑Mz= 0 Vật rắn tuyệt đối • Cơ học cơ sở Vật rắn biến dạng • Sức bền vật liệu (1) Phương trình cân bằng ∑Fx = 0; ∑Fy = 0; ∑Fz = 0; ∑Mx= 0; ∑My= 0; ∑Mz= 0 (2) Quan hệ ứng suất - biến dạng: s = Ee 1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 31(85) 2. Phân loại vật thể nghiên cứu theo hình dạng • Vật thể hình khối: Có kích thước theo ba phương cùng lớn tương đương nhau. 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 32(85) 2. Phân loại vật thể nghiên cứu theo hình dạng • Vật thể hình tấm và vỏ: Có kích thước theo hai phương rất lớn so với phương thứ ba 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 33(85) 2. Phân loại vật thể nghiên cứu theo hình dạng • Vật thể hình thanh: Có kích thước theo một phương rất lớn so với hai phương còn lại 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 34(85) 2.Phân loại vật thể nghiên cứu theo hình dạng • Phân loại thanh theo hình dạng trục thanh: – Thanh thẳng – Thanh cong – Thanh không gian • Phân loại thanh theo hình dạng mặt cắt ngang – Thanh tròn, chữ nhật, vuông,.. – Thanh đặc, rỗng,... – Thanh tiết diện thay đổi, không đổi,.. Thanh: là chi tiết đơn giản và phổ biến nhất Đối tượng nghiên cứu của môn học SBVL 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 35(85)1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 36(85) 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết 3a. Ngoại lực – Là những lực tác dụng của môi trường bên ngoài hay của vật thể khác lên vật thể đang xét – Ví dụ: sức gió, áp lực nước, lực căng dây đai lên trục truyền động,trọng lực,... • Ngoại lực Phản lực Tải trọng 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 37(85) 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết (tiếp) • Tải trọng: Là những lực chủ động, biết trước, được lấy theo các qui định, tiêu chuẩn (TCVN 2737-1995). • Phản lực : Là những lực thụ động, phát sinh tại vị trí liên kết vật thể đang xét với vật thể khác 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 38(85) 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết (tiếp) • Phân loại ngoại lực: theo tính phân bố – Lực phân bố thể tích: g [N/m3] – Lực phân bố bề mặt: p [N/m2] – Lực phân bố chiều dài: q [N/m] – Lực tập trung: [N] • Phân loại tải trọng: theo tính chất tác động – Tải trọng tĩnh – Tải trọng động 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 39(85) 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết (tiếp) 3b. Liên kết - Phản lực liên kết – Các vật thể bị ràng buộc với nhau hoặc với đất bởi các liên kết. Thông qua liên kết các vật thể có tác dụng lực và phản lực với nhau hoặc với đất => Lực liên kết – Giới hạn: Bài toán phẳng – thanh có ba bậc tự do ≈ 3 khả năng chuyển động, liên kết ngăn cản chuyển động theo phương nào thì có phản lực liên kết theo phương đó – Ba loại liên kết thường gặp: 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 40(85) 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết (tiếp) Liên kết gối tựa di động (liên kết đơn) Cho phép thanh quay quanh một khớp và có thể di động theo một phương nào đó A A V 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 41(85) Liên kết gối tựa di động (liên kết đơn) 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 42(85) 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết (tiếp) Liên kết gối tựa cố định (khớp) Chỉ cho phép thanh quay quanh một khớp, ngăn cản mọi chuyển động tịnh tiến A A V A H 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 43(85) Liên kết gối tựa cố định (khớp) 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 44(85) 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết (tiếp) • Liên kết ngàm (hàn) Ngăn cản mọi khả năng chuyển động A A V A H AM 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 45(85) Các loại liên kết trong bài toán phẳng 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 46(85) Khớp cầu (3D) 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 47(85) Ngàm (3D) 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 48(85) Các liên kết cơ bản của dầm 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 49(85) Các liên kết cơ bản của dầm 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 50(85) Các liên kết cơ bản của dầm 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 51(85) 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết (tiếp) • Cách xác định phản lực – Coi thanh như vật rắn tuyệt đối, xét sự cân bằng của thanh dưới tác dụng của tải trọng và phản lực – Các dạng điều kiện cân bằng tĩnh học : • X = 0, Y = 0; MC = 0 ; x ∦ y, C bất kỳ • U = 0, MA = 0, MB = 0 ; AB  u • MA = 0, MB = 0, MC = 0 ; A, B, C không thẳng hàng. • Bài tập ví dụ 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 52(85) 3. Ngoại lực - Phản lực và liên kết (tiếp) • Bài toán tĩnh định – Để xác định phản lực liên kết hoặc nội lực trong các thanh chỉ sử dụng các phương trình cân bằng tĩnh học • Bài toán siêu tĩnh – Chỉ sử dụng các phương trình cân bằng tĩnh học, chưa thể xác định hết phản lực liên kết hoặc nội lực trong các thanh – Viết thêm pt phụ => Đk biến dạng 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 53(85) 4. Khái niệm về chuyển vị, biến dạng (1) • Bộ phận công trình, chi tiết máy: vật rắn thực =>dưới tác dụng ngoại lực => Hình dạng, kích thước thay đổi • Biến dạng – Sự thay đổi hình dạng, kích thước của vật thể dưới tác dụng của ngoại lực • Chuyển vị – Sự thay đổi vi trí của điểm vật chất thuộc vật thể dưới tác dụng của ngoại lực 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 54(85) Vật rắn biến dạng A B 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 55(85) 4. Khái niệm về chuyển vị, biến dạng (2) A B j a. Chuyển vị AA’, BB’ - chuyển vị dài j - chuyển vị góc 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 56(85) 4. Khái niệm về chuyển vị, biến dạng (4) • Biến dạng dài • Biến dạng góc • Biến dạng thể tích • Biến dạng đàn hồi • Biến dạng dẻo (dư) • Biến dạng nhớt B I Ế N D Ạ N G Hình thức Tính chất b. Biến dạng 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 57(85) 4. Khái niệm về chuyển vị, biến dạng (5) • Biến dạng dài: Sự thay đổi chiều dài • Biến dạng góc: Sự thay đổi góc vuông • Biến dạng thể tích: Sự thay đổi thể tích • Biến dạng đàn hồi: mất đi khi loại bỏ nguyên nhân gây biến dạng • Biến dạng dẻo (dư): không mất đi khi loại bỏ nguyên nhân gây biến dạng • Biến dạng nhớt: không xảy ra tức thời mà biến đổi theo thời gian 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 58(85) Biến dạng đàn hồi – Biến dạng dẻo 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 59(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (1) 5.1. Nội lực: • Lực tương tác: – Lực tương hỗ giữa các phần tử vật chất của vật thể nhằm giữ vật thể có hình dạng nhất định • Khi có tác dụng ngoại lực => biến dạng => lực tương tác thay đổi • Nội lực – Lượng thay đổi lực tương tác giữa các phần tử vật chất của vật thể khi chịu tác dụng của ngoại lực 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 60(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (2) 5.2. PP mặt cắt • Xét vật thể hình dạng bất kỳ chịu tác dụng của ngoại lực (F1, F2, F3, F4) => Biến dạng => Nội lực • Để nghiên cứu nội lực = > PHƢƠNG PHÁP MẶT CẮT • Cắt vật thể bởi mặt cắt bất kỳ chia vật thể làm 2 phần 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 61(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (3) • Vật thể ở trạng thái cân bằng => mỗi phần thoả mãn điều kiện cân bằng • Phần dưới cân bằng:  Ngoại lực  Nội lực do phần trên tác dụng vào phần dưới Nội lực 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 62(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (4) • Nội lực: phân bố bề mặt qui luật phân bố? Xác định được hợp lực 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 63(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (5)  DA – phân tố diện tích mặt cắt chứa điểm K  DF- hợp lực nội lực trên DA DF D N – pháp tuyến D Q - tiếp tuyến 5.3. Ứng suất tại điểm K Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 64(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (6)  Ứs toàn phần  Ứng suất pháp  Ứng suất tiếp  Đơn vị: N/m2 (Pa) 0 lim A N A s D  D  D   0 lim A F p AD  D  D   0 lim A Q A  D  D  D   2 2p s   1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 65(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (7) Xét mặt cắt vuông góc trục z Ứng suất pháp 0 lim A N A s D  D  D   Ứng suất tiếp 0 lim xzx A Q A  D  D  D   0 lim y zy A Q A  D  D  D   1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 66(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (8) Xét mặt cắt vuông góc trục z Ứng suất pháp zs Phương pháp tuyến của mặt cắt ,zx zy  Phương ứng suất tiếp Phương pháp tuyến của mặt cắt 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 67(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (9) 5.4. Ứng lực – Các tp ứng lực trên mcn của thanh • Ứng lực R: Hợp lực nội lực trên mặt cắt ngang • R: phương, chiều, điểm đặt bất kỳ => dời về trọng tâm O  Nz – lực dọc  Qx, Qy - lực cắt  Mx, My – mô men uốn  Mz –mô men xoắn 6 ứng lực y z x K O R y z xMx My Mz Qx NZ Qy 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 68(85) 5. Nội lực. PP mặt cắt. Ứng suất (11) 5.5. Quan hệ ứng suất và các thành phần ứng lực trên mặt cắt ngang x zx A Q dA   z zy zx A M x y dA   z z A N dAs  y zy A Q dA  y z A M x dAs  x z A M y dAs  y z x sz zx zy x y dA Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 69(85) 6. Các dạng chịu lực cơ bản UốnKéo (Nén) Xoắn Cắt 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 70(85) 7. Các giả thiết của môn học • Giả thiết 1: Vật liệu có cấu tạo vật chất liên tục, đồng nhất và đẳng hướng. Thép Vi mô: không liên tục Vĩ mô: liên tục Thép(0.2C%) Vi mô: không đồng nhất Vĩ mô: đồng nhất Vi mô: dị hướng Vĩ mô: đẳng hướng 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 71(85) 7. Các giả thiết của môn học • Giả thiết 2: Ứng xử cơ học của vật liệu tuân theo định luật Hooke (quan hệ nội lực – biến dạng là bậc nhất thuần nhất) • Giả thiết 3: Tính đàn hồi của vật liệu là đàn hồi tuyệt đối. Biến dạng vật thể được xem là bé 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 72(85) 7. Các giả thiết của môn học (2) • Định luật Hooke – Độ giãn dài của lò xo tỉ lệ thuận với lực tác dụng – Lò xo sẽ quay về vị trí cũ khi loại bỏ lực tác dụng cho đến khi vượt qua giới hạn đàn hồi ROBERT HOOKE (1635-1703 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 73(85) Định luật Hooke F = k x Độ cứng lò xo [N/m] 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 74(85) Định luật Hooke Trong giới hạn đàn hồi, quan hệ ứng suất pháp - biến dạng dài tỉ đối là bậc nhất thuần nhất s = E e E – mô đun đàn hồi kéo (nén) của vật liệu 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 75(85) Định luật Hooke với ứng suất tiếp Trong giới hạn đàn hồi, quan hệ ứng suất tiếp - biến dạng góc là bậc nhất thuần nhất  = G g E – mô đun đàn hồi trượt của vật liệu 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 76(85) Định luật Hooke s = E e  = G g Mô đun đàn hồi kéo (nén) Biến dạng dài tỉ đối Mô đun đàn hồi trượt Biến dạng góc 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 77(85) 8. Nguyên lý độc lập tác dụng • Nguyên lý: Ứng suất, biến dạng hay chuyển vị do một hệ ngoại lực gây ra sẽ bằng tổng các đại lượng do từng thành phần ngoại lực gây ra riêng rẽ • Điều kiện áp dụng – Vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi – Biến dạng bé 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 78(85) + 8. Nguyên lý độc lập tác dụng 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 79(85)1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 80(85) • Xin chân thành cám ơn các nhà khoa học, các đồng nghiệp trong và ngoài nước vì những tư liệu, hình ảnh mà tác giả đã sử dụng khi xây dựng các bài giảng của mình. • Xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo đồng nghiệp trong Bộ môn SBVL đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến trong quá trình hoàn thành tập bài giảng 1/11/2013 Tran Minh Tu - University of Civil Engineering 81(85) Thank you for attention Trần Minh Tú – University of Civil Engineering E-mail: tpnt2002@yahoo.com 1/11/2013

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfgiao_trinh_suc_ben_vat_lieu_chuong_0_mo_dau_tran_minh_tu.pdf
Tài liệu liên quan