Trường Đại Học Hàng Hải.pdf (Bài Giảng Sức Bền Vật Liệu 2)

Trang chủ Tìm kiếm Trang chủ Tìm kiếm Bài giảng Sức bền vật liệu 2 - Trường Đại học Hàng Hải pdf 92 10 MB 0 35 5 ( 12 lượt) Xem tài liệu Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu Tải về Đang chuẩn bị: 60 Bắt đầu tải xuống Đang xem trước 10 trên tổng 92 trang, để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên Chủ đề liên quan Bài giảng Sức bền vật liệu 2 Sức bền vật liệu Thanh chịu lực phức tạp Thanh chịu nén dọc trục tải trọng động Thanh cong phẳng

Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI KHOA CƠ SỞ - CƠ BẢN BỘ MÔN : SỨC BỀN VẬT LIỆU BÀI GIẢNG SỨC BỀN VẬT LIỆU TÊN HỌC PHẦN : SỨC BỀN VẬT LIỆU 2 MÃ HỌC PHẦN : 18503 TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : ĐẠI HỌC CHÍNH QUY (Tài liệu lưu hành nội bộ) HẢI PHÒNG - 2015 MỤC LỤC STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 29 20 21 22 23 24 25 26 NỘI DUNG Chương 6: Thanh chịu lực phức tạp 6.1. Khái niệm, nguyên lý cộng tác dụng 6.2. Uốn xiên 6.3. Uốn và kéo (nén) đồng thời 6.4. Uốn và xoắn đồng thời thanh tròn 6.5. Thanh tròn chịu lực tổng quát Chương 7: Ổn định của thanh chịu nén dọc trục 7.1. Khỏi niệm 7.2. Công thức Ơ le xác định lực tới hạn 7.3. Công thức Ơle xác định ứng suất tới hạn. Phạm vi sử dụng công thức Ơle. 7.4. Công thức xác định ứng suất tới hạn khi vật liệu làm việc ngoài miền đàn hồi 7.5. Tính toán ổn định của thanh chịu nén dọc theo hệ số an toàn về ổn định 6.6. Tính toán ổn định của thanh chịu nén dọc theo quy phạm 7.7. Hình dáng hợp lý của mặt cắt ngang và cách chọn vật liệu Chương 8: Tải trọng động 8.1. Khái niệm, phương hướng nghiên cứu 8.2. Bài toán chuyển động thẳng với gia tốc không đổi 8.3. Bài toán chuyển động quay với vận tốc góc không đổi 8.4. Bài toán dao động 8.5. Bài toán va chạm 8.6. Tốc độ tới hạn của trục quay Chương 9: Thanh cong phẳng 9.1. Khái niệm – Biểu đồ nội lực 9.2. Tính thanh cong chịu uốn thuần túy 9.3. Xác định bán kính cong của thớ trung hòa 9.4. Tính thanh cong chịu lực phức tạp 1 TRANG 6 6 6 15 21 24 31 31 31 33 34 36 39 44 50 50 50 52 54 61 66 72 72 76 79 81 Yêu cầu và nội dung chi tiết Tên học phần: Sức bền vật liệu 2 a. Số tín chỉ: 2 TC Mã HP: 18503 ĐAMH BTL b. Đơn vị giảng dạy: Bộ môn Sức bền vật liệu c. Phân bổ thời gian: - Tổng số (TS): 30 tiết. - Lý thuyết (LT): 18tiết. - Thực hành (TH): 0 tiết. - Bài tập (BT): - Hướng dẫn BTL/ĐAMH (HD): 0 tiết. - Kiểm tra (KT): 2 tiết. 10 tiết. d. Điều kiện đăng ký học phần: học sau học phần Sức bền vật liệu 1. e. Mục đích, yêu cầu của học phần: Kiến thức: Trên cơ sở các kiến thức cơ bản đã được trang bị ở Sức bền vật liệu 1, học phần Sức bền vật liệu 2 cung cấp cho sinh viên những kiến thức cần thiết và phương pháp tính để giải quyết các trường hợp chịu lực phức tạp , các trường hợp chịu tải trọng động phổ biến nhất thường gặp trong kỹ thuật, cách tính ổn định cho thanh chịu nén dọc, và tính thanh cong phẳng. Kỹ năng: .-Có khả năng tư duy, phân tích, đánh giá đúng trạng thái chịu lực của bộ phận công trình, chi tiết máy. - Có khả năng ứng dụng kiến thức của môn học để giải quyết vấn đề trong thực tiễn. - Có kỹ năng giải các bài toán cơ bản của môn học một cách thành thạo. Thái độ nghề nghiệp: - Hiểu rõ vai trò quan trọng của môn học đối với các ngành kỹ thuật, từ đó có thái độ nghiêm túc, tích cực, cố gắng trong học tập . f. Mô tả nội dung học phần: Học phần Sức bền vật liệu 2 bao gồm các nội dung sau: -Chương 7: Thanh chịu lực phức tạp. -Chương 8: Ổn định của thanh chịu nén dọc trục. -Chương 9: Tải trọng động. Chương 10: Thanh cong phẳng. g. Người biên soạn: Th.S Nguyễn Hồng Mai - Bộ môn Sức bền vật liệu – Khoa Cơ sở cơ bản. h. Nội dung chi tiết học phần: 2 PHÂN PHỐI SỐ TIẾT TÊN CHƯƠNG MỤC Chương 7: Thanh chịu lực phức tạp TS LT BT 9 6 3 7.1. Khái niệm 0.5 7.2. Uốn xiên 1,5 7.3. Uốn và kéo (nén) đồng thời 1.5 7.4. Uốn và xoắn đồng thời thanh tròn 1.5 7.5. Thanh tròn chịu lực tổng quát 1 TH KT 3 Bài tập Nội dung tự học (18t): -Đọc trước nội dung tiết học( trong bài giảng chi tiết ) trước khi lên lớp -Tự đọc mục 8.5.. trong tài liệu tham khảo [1]ở mục l -Làm đầy đủ bài tập cuối chương( trong bài giảng chi tiết.) 7 Chương 8: Ổn định của thanh chịu nén dọc trục 4 8.1. Khái niệm 0,5 8.2. Công thức Ơ le xác định lực tới hạn 0.5 8.3. Công thức Ơle xác định ứng suất tới hạn. Phạm vi sử dụng công thức Ơle. 0.5 8.4. Công thức xác định ứng suất tới hạn khi vật liệu làm việc ngoài miền đàn hồi 0.5 8.5. Tính toán ổn định của thanh chịu nén dọc theo hệ số an toàn về ổn định 0.5 8.6. Tính toán ổn định của thanh chịu nén dọc theo quy phạm 1 8.7. Hình dáng hợp lý của mặt cắt ngang và cách chọn vật liệu 0,5 Bài tập 2 1 2 Kiểm tra 1 Nội dung tự học (14t): -Đọc trước nội dung tiết học( trong bài giảng chi tiết ) trước khi lên lớp -Tự đọc mục 13.6. ,13.7. ,13.8. trong tài liệu tham khảo [1]ở mục l -Làm đầy đủ bài tập cuối chương( trong bài giảng chi tiết ) 9 Chương 9: Tải trọng động 6 9.1. Khái niệm 0.5 9.2. Bài toán chuyển động thẳng với gia tốc không đổi 1 9.3. Bài toán chuyển động quay với vận tốc góc không đổi 1 3 3 9.4. Bài toán va chạm 2 9.5. Bài toán dao động 1 9.6. Tốc độ tới hạn của trục quay 0.5 Bài tập 3 Nội dung tự học (18t): -Đọc trước nội dung tiết học( trong bài giảng chi tiết ) trước khi lên lớp -Tự đọc mục 10.6. ,10.7. trong giáo trình [1]ở mục k -Làm đầy đủ bài tập cuối chương( trong bài giảng chi tiết) Chương 10: Thanh cong phẳng. 5 2 10.1.Khái niêm chung –Biểu đồ nội lực. 0.5 10.2. .Tính thanh cong chịu uốn thuần túy 0.5 10.3. Xác định bán kính cong của thớ trung hòa. 0.5 10.4. Tính thanh cong chịu lực phức tạp. 0.5 Bài tập. 2 1 2 Kiểm tra 1 Nội dung tự học (10t): -Đọc trước nội dung tiết học( trong bài giảng chi tiết ) trước khi lên lớp -Tự đọc mục 8.3. trong giáo trình [1]ở mục k -Làm đầy đủ bài tập cuối chương( trong bài giảng chi tiết) i. Mô tả cách đánh giá học phần: -Để được dự thi kết thúc học phần, sinh viên phải đảm bảo đồng thời 2 điều kiện: + Tham gia học tập trên lớp ³ 75% tổng số tiết của học phần. + Điểm X ³ 4 - Cách tính điểm X : • X = X2 X 2 là điểm trung bình hai bài kiểm tra giữa học kỳ (điểm của mỗi bài kiểm tra có tính đến điểm khuyến khích thái độ học tập trên lớp, tinh thần tự học của sinh viên.) -Hình thức thi kết thúc học phần (tính điểm Y): Thi viết, rọc phách, thời gian làm bài 90 phút. - Điểm đánh giá học phần : Z = 0,5X + 0,5Y Trường hợp sinh viên không đủ điều kiện dự thi thì ghi X = 0 và Z = 0. Trường hợp điểm Y < 2 thì Z = 0. Điểm X,Y,Z được lấy theo thang điểm 10, làm tròn đến 1 chữ số sau dấu phẩy. 4 Điểm Z sau khi tính theo thang điểm 10,được qui đổi sang thang điểm 4 và thang điểm chữ B+, B, C+, C, D+, D, F. A+, A, k. Giáo trình: [1]. Nguyễn Bá Đường, Sức bền vật liệu, NXB Xây Dựng, 2002. l. Tài liệu tham khảo: [1]. Lê Ngọc Hồng Sức bền vật liệu, NXB Khoa học và kỹ thuật 1998. [2]. Phạm Ngọc Khánh ,Sức bền vật liệu, NXB Xây Dựng, 2002. [3]. Bùi Trọng Lựu, Nguyễn Văn Vượng, Bài tập Sức bền vật liệu, NXB Giáo dục, 1999. [4].I.N.Mirôliubôp,X.A.Engalưtrep, N.Đ.Xerghiepxki, Bài tập sức bền vật liệu, NXB Xây Dựng,2002. m. Ngày phê duyệt: 30/5/2015 n. Cấp phê duyệt: Trưởng khoa Trưởng bộ môn Người biên soạn TS Hoàng Văn Hùng ThS Nguyễn Hồng Mai ThS Nguyễn Hồng Mai 5 Chương 6: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP 6.1. KHÁI NIỆM - NGUYÊN LÝ CỘNG TÁC DỤNG 6.1.1 Khái niệm Trong các chương trước chúng ta đã nghiên cứu các dạng chịu lực đơn giản của thanh như kéo hoặc nén đúng tâm, xoắn thuần tuý, uốn ngang phẳng. Trong chương này chúng ta sẽ nghiên cứu các trường hợp chịu lực phức tạp, nghĩa là những hình thức kết hợp các dạng chịu lực đơn giản ở trên. Trong trường hợp thanh chịu lực phức tạp trên mặt cắt ngang của nó sẽ xuất hiện nhiều thành phần nội lực. Mức độ phức tạp thể hiện qua số lượng các thành phần nội lực trên mặt cắt ngang. Sau đây ta sẽ nghiên cứu từ trường hợp phức tạp ít đến trường hợp tổng quát. 6.1.2. Nguyên lý cộng tác dụng Để thuận tiện cho việc nghiên cứu các trường hợp chịu lực phức tạp ta phải sử dụng nguyên lý độc lập tác dụng hay nguyên lý cộng tác dụng như sau: Nếu nghiên cứu một thanh đồng thời chịu tác dụng của nhiều hệ lực, gây nên nhiều thành phần nội lực trên mặt cắt ngang của thanh, thì ứng suất và biến dạng của thanh sẽ bằng tổng ứng suất và biến dạng do từng hệ lực riêng rẽ gây ra. Muốn sử dụng được nguyên lý này thì bài toán phải thoả mãn các điều kiện sau đây: Vật liệu còn làm việc trong miền đàn hồi, sự tương quan giữa ứng suất và biến dạng là tương quan bậc nhất. Biến dạng của thanh là nhỏ, sự chuyển dịch của các điểm đặt lực là không đáng kể. Khi xét các bài toán chịu lực phức tạp, vì ảnh hưởng của lực cắt đến độ bền của thanh là không đáng kể, do đó ta có thể bỏ qua. 6.2. UỐN XIÊN 6.2.1. Định nghĩa Một thanh được gọi là uốn xiên là thanh mà trên mọi mặt cắt ngang của nó tồn tại hai thành phần nội lực là mômen Mx và My nằm trong hai mặt phẳng quán tính chính trung tâm của thanh. ! ! ! Ta có thể hợp hai vectơ M x và M y về một véctơ tổng M u : ! ! ! Mu =M x +M y Mx o z x My y Hình 6.1 6 Từ đó ta có định nghĩa khác: Một thanh chịu uốn xiên là thanh mà trên mọi mặt cắt ngang của nó có một mômen uốn Mu không nằm trong các mặt phẳng quán tính chính trung tâm. Mặt phẳng chứa mômen uốn Mu được gọi là mặt phẳng tải trọng. ở hình 6.2 mặt phẳng tải trọng là mặt phẳng p. Giao tuyến của mặt phẳng tải trọng và mặt cắt ngang là đường tải trọng. Ta thấy rằng đường tải trọng đi qua trọng tâm mặt cắt ngang nhưng không trùng với các trục quán tính chính trung tâm. Gọi a là góc tạo bởi đường tải trọng với trục quán tính chính trung tâm Ox, a được coi là dương khi chiều quay từ trục x trùng với đường tải trọng thuận chiều kim đồng hồ (hình 6.2). Từ hình vẽ ta có: Mx = Musina (a) My = Mucosa tga = Mx My Mx z a x My M y Hình 6.2 6.2.2. Ứng suất trên mặt cắt ngang Áp dụng nguyên lý cộng tác dụng, ứng suất tại một điểm xác định có toạ độ (x,y) sẽ bằng tổng ứng suất pháp do từng thành phần mômen uốn gây nên: My (b) Mx y Jx (c) x sz = sM + sz z mà x sM = z y Tương tự s M = z Vậy s z = My Jy (d) x My Mx y+ x Jx Jy (6-1) dấu của mỗi số hạng trong (6-1) phụ thuộc vào dấu của Mx, My, x và y Để tránh sự nhầm lẫn về dấu người ta thường dùng công thức sau đây: 7 sz = ± Mx Jx y± My Jy (6-2) x Trong công thức này Mx, My, x, y đều lấy giá trị tuyệt đối, còn dấu sẽ chọn dương hay âm trước mỗi số hạng tuỳ thuộc vào tác dụng của Mx và My gây nên kéo hay nén tại điểm đang xét. 6.2.3. Đường trung hòa Đường trung hòa là tập hợp tất cả những điểm trên mặt cắt ngang có ứng suất pháp bằng không. Vậy phương trình đường trung hoà được rút ra từ phương trình sz = 0 như sau: y=- My Jx . .x Mx Jy (6-3) Như vậy đường trung hoà là một đường thẳng đi qua trọng tâm mặt cắt Nếu gọi b là góc tạo bởi đường trung hoà và trục x thì: tgb = - My Jx 1 Jx . =. Mx Jy tga J y (6-4) Từ đây ta có một số nhận xét về đường trung hoà - Đường tải trọng và đường trung hoà không nằm cùng trong một góc phần tư của mặt cắt - Đường trung hoà và đường tải trọng không vuông góc với nhau x z y Duong trung hoa b a x Duong tai trong y Hình 6.3 6.2.4. Biểu đồ ứng suất pháp trên mặt cắt ngang Để vẽ biểu đồ ứng suất pháp trên mặt cắt ngang ta có một số nhận xét sau đây: -Tất cả những điểm cùng nằm trên một đường thẳng song song với đường trung hoà thì có trị số ứng suất pháp như nhau. 8 Ta có thể chứng minh nhận xét trên như sau: Giả sử ta có hai điểm (1) và (2) cùng nằm trên một đường song song với đường trung hoà có toạ độ: 1(x1, y1), 2(x2,y2) Vì đường thẳng 1-2 song song với đường trung hoà nên nó có phương trình Hình 6.4 My Mx y+ x+C=0 Jx Jy (e) Ở đây C là một hằng số xác định Thay toạ độ điểm (1) và (2) vào phương trình (e) và chuyển số hạng C sang bên phải dấu (=) ta được: My ì (1) M x y1 + x 1 = -C ïs z = Jx Jy ï í ïs (2 ) = M x y + M y x = -C 2 2 ï z Jx Jy î (f) Vậy ứng suất tại hai điểm (1) và (2) bằng nhau - Quy luật thay đổi của ứng suất pháp theo khoảng cách đến đường trung hoà là quy luật bậc nhất. Với hai nhận xét trên, ta có thể vẽ biểu đồ ứng suất theo trình tự như sau: - Xác định vị trí đường trung hòa và kéo dài ra khỏi mặt cắt - Kẻ một đường thẳng vuông góc với đường trung hòa làm đường chuẩn và lấy giới hạn mặt cắt - Xác định hai điểm: + Điểm 1 là giao điểm của đường chuẩn với đường trung hòa + Điểm 2 là điểm biểu thị ứng suất ở 1 vị trí bất kì có s z(2) = - Nối 2 điểm, đánh dấu, gạch biểu đồ. 9 M x (2) M y (2) y + x Jx Jy This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Tìm kiếm

Chủ đề

Bài tiểu luận mẫu Giải phẫu sinh lý Đồ án tốt nghiệp Thực hành Excel Lý thuyết Dow Atlat Địa lí Việt Nam Tài chính hành vi Hóa học 11 Trắc nghiệm Sinh 12 Đơn xin việc Đề thi mẫu TOEIC Mẫu sơ yếu lý lịch adblock ​ Bạn đang sử dụng trình chặn quảng cáo?

Nếu không có thu nhập từ quảng cáo, chúng tôi không thể tiếp tục tài trợ cho việc tạo nội dung cho bạn.

Tôi hiểu và đã tắt chặn quảng cáo cho trang web này