24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 1 ỨNG SUẤT VÀ BÀI TOÁN THIẾT KẾ Chưong 1 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 2 • Ứng suất pháp trên mỗi ñiểm có thể không bằng với ứng suất trung bình, tuy nhiên tổng ứng suất trên tiết diện phải bằng với lực dọc tác dụng ∫∫ = = = A ave dAdFAP σ σ Ứng suất pháp (normal stress) A P A F ave A = ∆ ∆ = → ∆ σσ 0 lim • Trong tr ườ ng h ợ p n ộ i l ự c trong m ặ t c ắ t ch ỉ có m ộ t thành ph ầ n n ằ m vuông góc v ớ i m ặ t c ắ t, ứ ng su ấ t gây ra ch ỉ có ứ ng su ấ t pháp • Phân b ố chi ti ế t c ủ a ứ ng su ấ t không th ể ñượ c xác ñị nh ch ỉ d ự a vào t ĩ nh h ọ c thu ầ n tuý. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 3 • N ế u m ộ t thanh ch ị u l ự c l ệ ch tâm, thì n ộ i l ự c g ồ m m ộ t l ự c d ọ c tr ụ c và m ộ t mô men. Phân b ố ứ ng su ấ t trong thanh ch ị u l ự c l ệ ch tâm không th ể ñề u ho ặ c ñố i x ứ ng Ứng suất pháp do tải chính tâm và lệch tâm • Ứ ng su ấ t trung bình ñượ c xem là phân b ố ñề u ch ỉ khi thanh ch ị u l ự c chính tâm (centric loading). Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 4 Ứng suất tiếp (Shearing Stress) • L ự c P v à P’ t ác d ụ ng theo ph ươ ng ngang lên thanh AB. A P = ave τ • Ứ ng su ấ t c ắ t trung bình t ươ ng ứ ng là, • N ộ i l ự c t ươ ng ứ ng trên m ặ t ph ẳ ng t ạ i ti ế t di ệ n qua C ñượ c g ọ i là l ự c c ắ t. • Ph ân b ố c ủ a ứ ng su ấ t c ắ t thay ñổ i t ừ 0 ở t ạ i các b ề m ặ t ñế n giá tr ị c ự c ñạ i (có th ể l ớ n h ơ n r ấ t nhi ề u so v ớ i giá tr ị trung bình) • Phân bố ứng suất cắt không thể giả thiết ñều. ∫∫ === A ave dAdFAP ττ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 5 Các ví dụ về ứng suất cắt A F A P == ave τ C ắ t ñơ n A F A P 2 ave == τ C ắ t ñ ôi Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 6 Ứng suất dập (bearing stress) • Bu l ông, ñ inh tán, ch ố t t ạ o ra ứ ng su ấ t trên m ố i n ố i dt P A P == b σ • Cường ñộ lực trung bình tương ứng ñược gọi là ứng suất dập (bearing stress), • T ổng nội lực phân bố trên bề mặt bằng và ngược chiều với lực tác dụng trên chốt. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 7 • Mong mu ố n xác ñị nh ứ ng su ấ t trong các thanh ch ị u l ự c d ọ c tr ụ c và m ố i n ố i c ủ a k ế t c ấ u nh ư hình v ẽ . Ví dụ về phân tích và thiết kế ứng suất • Để thi ế t k ế k ế t c ấ u này, ph ả i xét ứ ng su ấ t pháp l ớ n nh ấ t trong các thanh AB và BC; ứ ng su ấ t c ắ t và ứ ng ti ế p xúc t ạ i các ch ố t n ố i. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 8 Sơ ñồ giải phóng liên kết • S ơ ñồ ch ị u l ự c c ủ a k ế t c ấ u g ồ m ph ả n l ự c t ạ i hai g ố i A, C và l ự c tác d ụ ng t ạ i B nh ư hình v ẽ • A y v à C y kh ông th ể xác ñị nh t ừ các ph ươ ng trình trên ( ) ( ) ( ) kN30 0kN300 kN40 0 kN40 m8.0kN30m6.00 =+ =−+== −=−= +== = − = = ∑ ∑ ∑ yy yyy xx xxx x xC CA CAF AC CAF A AM • Đ i ề u ki ệ n cân b ằ ng Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 9 Sơ ñồ chịu lực của mỗi thanh • M ỗ i thanh trong k ế t c ấ u ph ả i tho ả mãn ñ i ề u ki ệ n cân b ằ ng • K ế t qu ả : ↑=←=→= kN30kN40kN40 yxx CCA ( ) 0 m8.00 = − = = ∑ y yB A AM • X ét m ộ t s ơ ñồ ch ị u l ự c c ủ a m ộ t thanh: kN 30 = y C Thay v ào ph ươ ng trình cân b ằ ng c ủ a k ế t c ấ u, ñượ c Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ. trhtra@gmail.com 10 Nội lực trong mỗi thanh C ác ph ả n l ự c n ằ m d ọ c theo các thanh. Nội lực dọc trong thanh AB: F AB = -A x = -40 kN (chịu nén) Nội lực dọc trong thanh BC: F BC = C = 50 kN (chịu kéo) C C C F BC F AB C Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com [...]... su t ñ y ñ c a phân t 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ trhtra@gmail.com 22 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Tr ng thái ng su t Thành ph n k t c u hay chi ti t máy ph i ñư c thi t k sao cho ng su t làm vi c ph i nh hơn ng su t b n c a v t li u (ultimate strength) Nh ng y u t liên quan ñ n xem • • • • FS = Factor of safety • ultimate stress σu FS = = σ all allowable... tích S chu kỳ t i tác d ng Ki u hư h ng Các yêu c u v b o trì cũng như tác h i do môi trư ng gây ra M c ñ quan tr ng c a chi ti t trong k t c u M c ñ r i ro cho cu c s ng, tài s n nh hư ng c a ch c năng máy Tran Hung Tra - Nha Trang Univ trhtra@gmail.com 23 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com H s an toàn ng su t c c ñ i (ultimate stress, σu) là ng su t l n nh t mà... thanh BC có ti t di n ñ u v i di n tích 450mm2 24 Tran Hung Tra - Nha Trang Univ trhtra@gmail.com 27 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com BÀI T P 1 M t thanh kéo c a máy bay (aircraff tow bar) ñư c ñ b i m t c m k t c u CDEF g m m t xi lanh thu l c CD n i v i hai thanh truy n DEF và bánh xe t i F Kh i lư ng toàn b c a tow-bar là 200kg có tr ng tâm ñ t t i G V i thanh