Chương 3 Trạng Thái ứng Suất Lý Thuyết Bền - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.ppt) (24 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Kiến trúc - Xây dựng

Chương 3 trạng thái ứng suất lý thuyết bền

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (818.53 KB, 24 trang )

Chương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnNội dung3.1.Khái niệm về trạng thái ứng suất3.2.Trạng thái ứng suất phẳng3.3.Trạng thái ứng suất khối3.4.Thế năng biến dạng đàn hồi- Lý thuyết bềnChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bền3.1.Khái niệm về trạng thái ứng suấta. Khái niệm về trạng thái ứng suất tại một điểm* Ứng suấtĐiểm K(x,y,z)Mặt cắt (pháp tuyến) n* Mặt cắt bất kỳ đi qua KỨng suất pháp σỨng suất tiếp τ* Qua K: vô số mặt cắtTrạng thái ứs tại một điểm là tập hợp tất cả những thànhphần ứs trên tất cả các mặt đi qua điêm đóChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnb. Nghiên cứu trạng thái ứng suấttại một điểmTách ra phân tố lập phương vô cùng béchứa điểm đó⇒gắn hệ trục xyz⇒trên mỗi mặt vuông góc với trục có 3thành phần ứng suất: 1 thanh phần ứngsuất pháp và 2 thành phần ứng suất tiếpChín thành phần ứng suất tác dụng trên 3 cặp mặt vuông gócvới ba trục tạo thành ten – xơ ứng suấtc) Phân loại TTƯSTTƯS đường (đơn): Hai trongba ứng suất chính bằng khôngTTƯS phẳng (mặt): Một trong baứng suất chính bằng khôngTTƯS không gian (khối): Cả baứng suất chính khác khôngChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bền3.2.Trạng thái ứng suất phẳng3.2.1. ỨS trên mặt nghiêng, định luật đối ứng của ứng suấttiếpMặt chính vuông góc với trục z là mặt chính có ứng suất chính = 0=> Chỉ tồn tại các thành phần ứng suất trong mặt phẳng xOyQui ướcdấuỨng suất pháp dương khi có chiều đi ra khỏi phân tốỨng suất tiếp có chiều dương khi đi vòng quanh phân tố theochiều kim đồng hồChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềna. Ứng suất trên mặt nghiêng (//z)Mặt nghiêng có pháp tuyến u hợpvới phương ngang x góc α (α>0:từ x quay đến u theo chiều ngượcchiều kim đồng hồ)=>Chương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bền∑Fu = 0 và ∑Fv =0 =>b. Định luật đối ứng của ứng suất tiếpƯS tiếp trên 2 mặt bất kỳ vuông góc với nhau có trị số bằng nhau,có chiều cùng đi vào cạnh chung hoặc cùng đi ra khỏi cạnh chungTTƯS phẳng xác định bởi: σx, σy, τxyChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bền3.2.2. Ưng suất chính – phương chínhMặt chính: mặt có ứng suất tiếp bằng 0Phương chính: là phương pháp tuyến của mặt chínhỨng suất chính: là ứngsuất pháp trên mặt chính.Kí hiệu: σ3 ≤ σ2 ≤ σ1=> Tại 1 điểm luôn tồn tại 3 phương chính vuông góc với nhauChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnNếu α0 là góc hợp bởi trục x và phươngchính thì :τuv = 0 =>Hai ƯS chính ┴ với nhauChứng minh ứng suất chính là ứng suất pháp cực trị.Ứng suất pháp cực trị là các ứng suất chínhChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bền3.2.3. Ứng suất tiếp cực trịỨng suất tiếp đạt cực trị khi:=>Pháp tuyến của mặt có ƯS cực trị=> Hai mặt có ƯS tiếp cực trị vuông góc với nhau:Ứng suất pháp trên mặt cắtcó ứng suất tiếp cực trị:Góc tạo bởi mặt chính và mặt có ứng suất tiếp cựctrị:=>Chương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bền3.2.4.Nghiên cứu trạng thái ƯS phẳng bằng vòng trònMohrTa có:Vòng tròn Mohr ứng suất là phương trình của đường tròntrong hệ tọa độ σ-τ có tâm CÝ nghĩa của vòng tròn Mohr ứng suấtTọa độ của một điểm trên vòng tròn Mohr ƯS chính là cặp ƯSpháp, ƯS tiếp trên một mặt nghiêng của phân tố tại điểm đang xétCách vẽ vòng tròn Mohr ứng suấtTâm C của vòng tròn Mohr: E(σx;0), F(σy;0), C là điểm giữa của EFCực P của vòng tròn Mohr:Bán kính vòng tròn Mohr: R = CPChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnSử dụng vòng tròn Mohr ứng suấtChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bền3.3.Trạng thái ứng suất khốiTTƯS khối có cả 3 thành phần ứng suất chính σ1 , σ2 , σ3 ≠0Ứng với mỗi cặp ứng suất (σ1 , σ2), (σ1 , σ3), (σ2 , σ3) ta vẽ được 3vòng tròn có tâm C1 , C2 , C3LTĐH đã chứng minh:Ứng suất trong mặt cắt nghiêng bất kỳ (không // với mặt chínhnào) tương ứng với 1 điểm nằm trong vùng gạch chéoCác điểm nằm trên chu vi đường tròn C1 (σ1 , σ2) tương ứng vớicác thành phần ứng suất trên mặt // với phương chính còn lại σ3Chương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnQuan hệ ứng suất – Biến dạngTrạng thái ứng suất đơnTrạng thái ứng suất tổng quátGT: biến dạng dài chỉ sinh ra ƯS pháp,biến dạng góc làm phát sinh ƯS tiếpTheo nguyên lý công tác dụngChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnQuan hệ ƯS pháp – biến dạng dàiQuan hệ ƯS tiếp – biến dạng gócVới E, μ, G là mô đun đàn hồi trượt, liên hệ với nhau bởi côngthức:Chương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bền3.4.Thế năng biến dạng đàn hồi- Lý thuyết bền3.4.1. Thế năng biến dạng đàn hồiChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bền3.4.2. Lý thuyết bền3.4.2.1. Khái niệm về các thuyết bềnGiá trị các ưs cho phép xác định theo ưs nguy hiểm =>từ thựcnghiệmTTƯS phức tạp: cần phải thực nghiệm để xác định những ưs nguyhiểm cho TTƯS tương ứng => không thực hiện đượcChương IIILý doTrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnSố lượng thí nghiệm lớn (để đáp ứng được các tỷ lệgiữa các ƯS chính có thể xảy ra trong thức tế )=>Kỹthuật thí nghiệm chưa thực hiện đượcKhông tiến hành thực nghiệm được => Không biếtnguyên nhân gây ra sự phá hoại vật liệu => Giả thiếtThuyết bền: Các giả thiết về nguyên nhân gây ra sự pháhoại vật liệuNguyên nhân có thể: ưs, biến dạng, thế năng biến dạng đàn hồi…3.4.2.2. Các thuyết bềna. Thuyết bền 1 – Thuyết bền ứng suất pháp lớn nhấtNguyên nhân vật liệu bị phá hoại: do ƯS pháp lớn nhất của phân tố ởTTƯS phức tạp đạt tới ƯS pháp nguy hiểm của phân tố ở TTƯS đơnĐiều kiện bền:Hạn chế: chỉ phù hợp với vật liệu dòn và TTƯS đơnChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnb.Thuyết bền 2–Thuyết bền biến dạng dài tương đối lớn nhất(Mariotte)Nguyên nhân vật liệu bị phá hoại là do biến dạng dài tương đốilớn nhất của phân tố ở TTƯS phức tạp đạt tới biến dạng dàitương đối và ở trạng thái nguy hiểm của phân tố ở TTƯS đơnĐiều kiện bền:Hạn chế: chỉ phù hợp với vật liệu dònc.Thuyết bền 3–Thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất(Tresca-Saint Venant)Nguyên nhân vật liệu bị phá hoại là do ứng suất tiếp lớn nhất củaphân tố ở TTƯS phức tạp đạt tới ứng suất tiếp nguy hiểm củaphân tố ở TTƯS đơnĐiều kiện bền:Hạn chế: phù hợp với vật liệu dẻo, thường sd trong ngành cơ khíChương IIITrạng thái ứng suất-Lý thuyết bềnd. Thuyết bền 4 – Thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng cực đại(Huber – Von Mises)Nguyên nhân vật liệu bị phá hoại là do thế năng biến đổi hìnhdáng của phân tố ở TTƯS phức tạp đạt tới thế năng biến đổi hìnhdáng ở trạng thái nguy hiểm của phân tố ở TTƯS đơnĐiều kiện bền:Hạn chế: chỉ phù hợp với vật liệu dẻo, sd trong ngành kỹ thuậtxây dựng và cơ khí chế tạoe. Thuyết bền 5 – Thuyết bền MohrTừ kết quả thí nghiệm=> Vẽ vòng tròn ưs giới hạn =>Vẽ đườngbao=>Xác định miền an toàn của vật liệuĐiều kiện bền:Hạn chế: chỉ phù hợp với vật liệu dòn

Tài liệu liên quan

TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
- 24
- 1
- 18
Tài liệu chương 3 Trạng thái ứng suất và thuyết bền docx
- 11
- 1
- 20
Tài liệu Chương 3. Trạng thái ứng suất pdf
- 10
- 1
- 7
Tài liệu GS. Nguyễn viết Trung - Chương 3: Trạng thái ứng suất của cột ống thép nhồi bêtông pptx
- 17
- 1
- 10
Báo cáo khoa học " TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA NỀN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC DỤNG CỦA ĐỘNG ĐẤT " docx
- 7
- 626
- 1
Giáo trình Sức bền vật liệu _ Chương 3 Trạng thái ứng suất pptx
- 40
- 1
- 7
nghiên cứu trạng thái ứng suất giới hạn trong nền đất tự nhiên dưới tác dụng của tải trọng nền đường đắp và bệ phản áp
- 27
- 997
- 0
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ LÝ THUYẾT BỀN pot
- 16
- 865
- 6
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ LÝ THUYẾT BỀN ppt
- 14
- 8
- 78
CHƯƠNG 2 : LÝ THUYẾT TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT pps
- 9
- 770
- 0