SỨC BỀN VẬT LIỆU Phần 1 Nội dung: 6 chương 1. Những khái niệm cơ bản 2. Kéo(nén) đúng tâm 3. Trạng thái ứng suất-Các thuyết bền 4. Đặc trưng hình học của mặt cắt ngang 5. Uốn phẳng 6. Xoắn thanh tròn Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Nội dung 1. Khái niệm 2. Các giả thiết và NL Độc lập tác dụng của lực 3. Ngoại lực và nội lực 1. Mục đích:Là môn KH nghiên cứu các phương pháp tính toán công trình trên 3 mặt: 1) Tính toán độ bền: Bền chắc lâu dài 2) Tính toán độ cứng: Biến dạng<giá trị cho phép 3) Tính toán về ổn định: Đảm bảo hình dáng ban đầu Nhằm đạt 2 điều kiện: 2. Phương pháp nghiên cứu: Kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm 1.1 Khái niệm Kinh tế Kỹ thuật Quan sát thí nghiệm Đề ra các giả thiết Công cụ toán cơ lý Đưa ra các phương pháp tính toán công trình Thực nghiệm kiểm tra lại Sơ đồ thực Sơ đồ tính toán Kiểm định công trình 3. Đối tượng nghiên cứu: 2 loại 1) Về vật liệu:+ CHLT: Vật rắn tuyệt đối + SBVL: VL thực:Vật rắn có biến dạng:VLdh 2) Về vật thể: Dạng thanh = mặt cắt + trục thanh: Thẳng, cong,gẫy khúc – mặt cắt không đổi, mặt cắt thay đổi P P P P P d ∆ ∆ dh ∆ dh d ∆ >> ∆ VL đàn hồi d dh ∆ > ∆ VL dẻo a) b) Thanh thẳng Thanh gẫy khúc Thanh cong 1.2 Các GT và NLĐLTD của lực 1. Các giả thiết : 1) VL liên tục(rời rạc), đồng chất(không đồng chất) và đẳng hướng(dị hướng) 2) VL làm việc trong giai đoạn đàn hồi 3) Biến dạng do TTR gây ra< so với kích thước của vật 4) VL tuân theo định luật Hooke:biến dạng TL lực TD 2. Nguyên lý độc lập tác dụng của lực 1) Nguyên lý:Tác dụng của hệ lực =tổng tác dụng của các lực thành phần 2) Ý nghĩa: BT phức tạp= tổng các BT đơn giản  Ví dụ: P A B q C y c P A B C y 1 A B q C y 2 y C =y 1 +y 2 [...]... cơ học của vật liệu Fo  Mẫu thí nghiệm +Mẫu thép,gang +GĐ ĐH:OA: σ = Eε σ tl = Ptl / F0 P B A Đồng hồ áp lực N o Hình 2-8 C P M (mẫu) Pmax Pch +GĐ Chảy σc = Pc / F0 +GĐ củng cố: σB = PB / F0 Độ dãn tỷ đối : δ= Độ thắt tỷ đối: ψ= 1 − 0 10 0% 0 F0 − F1 10 0% F0 D Hình 2-9 ∆ O Hình 2 -1 0 Pmax Pmax Hình 2 -1 1 σ B A C D M σtσđh σch E σ C F σch σB O Hình 2 -1 2 E σB O ε 0,2% Hình 2 -1 3 ε + Bảng 2 .1( T23), 2.2(T27):... bước: 1 Xác định phản lực (nếu cần) 2 Chia đoạn: Cơ sở: Sự biến đổi của ngoại lực 3 Xét từng đoạn: dùng PP mặt cắt -> Nz = f(z) 4 Vẽ đồ thị của các hàm số trên: Biểu đồ nội lực  Cách xác định nội lực: PP mặt cắt P2 =10 KN z 1 P1= 8KN q=5KN/m 2 3 P3 =12 KN a) A 1m C 1 1m D 2 2m B 3 z P1 b) 1 N (Z ) = P1 Nz (1) P2 P1 Nz(2) ( 2) N Z = P1 − P2 c) z q P3 Nz(3) N (Z3) = − P3 + qz d) z e) 8KN 8KN 2KN Nz 2KN Hình 2-2 ... : + Vật thể cân bằng-mặt cắt  2phần + Bỏ 1 phần, giữ 1 phần để xét Tại mặt cắt thêm lực để cân bằng- nội lực –nội lực là lực phân bố, cường độ: ứng suất Hợp nội lực=véc tơ chính+mô men chính N,Q,M S Pn P1 P1 Mz Qx Nz A A K B My P2 P2 P3 Hình 1- 6 x Mx y Hình 1- 7 Qy z 4 Mối liên hệ giữa nội lực và ngoại lực: = 0 ⇒ Nz = ∑z ∑x ∑Y n ∑Z i =1 ( Pi ) = 0 ⇒ Q x = ∑ X ( Pi ) n PX lực dọc = 0 ⇒ QY = ∑Y i =1 x... trưng cơ học của vật σ liệu( giáo trình) σ CT σ σ + Nén: σ 3 ε σ σ A +Dạng phá hỏng của vật liệu: C + Một số yếu tố ảnh hưởng tới ĐTCH σ D C A k ch đh B B n ch đh CT3 B Gang Hình 2 -1 4 Hình 2 -1 5 a) Hình 2 -1 6 b) Hình 2 -1 7 c) 2.5 Điều kiện bền và US cho phép 1 Điều kiện bền: PP tải trọng phá hoại, PP US cho phép,PP trạng thái giới hạn  max ( σK ) ≤ [ σ] K  σ = σ0 [ ] max σ N ≤ [ σ ] N n 2 Ba bài toán cơ bản:... chiều rộng (b) là h / b =1, 5 ∑x = 0 N AB + N BC cosα =0 ∑y=0 N AB P + N BCsinα =0 = P cot gα = 15 kN N BC = − P / sin α = 18 kN m B A NAB α X α n 2m Y m P n NBC C P 3m a) N AB 15 FAB = = = 2,5 .10 −4 m 2 ⇒ d = 1, 8cm [ σ] t 60 .10 3 b) Hình 2-2 1 N BC 18 FBC = = = 36 .10 −4 m 2 = h.b = 1, 5b.b ⇒ b = 5cm h = 7,5cm [ σ] g 5 .10 3 2.6 Bài toán siêu tĩnh  Bài toán tĩnh định: Đủ liên kết  Bài toán siêu tĩnh: Thừa... σ ] N = 15 .10 3 kN / m 2 F1 4 .10 −4  DB: ( σK ) max =  AC: ( σ N ) max a) P1 A F1 C F2 B P2 P3 D 2,4 b) 5,6 2,4 5,6 KN 4,0 c) 14 9,33 NZ σZ 10 3KN/m2  Các ứng suất pháp đều nhỏ hơn ứng suất cho phép, thanh thỏa mãn điều kiện bền  Ví dụ : Xác định kích thước mặt cắt ngang của thanh AB và BC của một giá treo trên tường (hình 2-2 1) , biết rằng: Trên giá treo một vật nặng có trọng lượng P = 10 KN Thanh... tra bền F BT chọn TTR cho phép N ≤ F [ σ] N F≥ BT chọn mặt cắt [ σ]  Ví dụ: Cho thanh AB, mặt cắt thay đổi, chịu lực như hình 2-2 3 Biết F1 = 4cm2 F2 = 6cm2, P1 = 5,6 kN, P2 = 8,0kN, P3 = 2,4kN Vật liệu làm thanh có ứng suất cho phép kéo [σ]k = 5MN/m2, ứng suất cho phép nén [σ]n = 15 MN/m2 Kiểm tra bền cho thanh ? N DB 2, 4 = = 4 .10 3 kN / m 2 < [ σ ] K = 5 .10 3 kN / m 2 F2 6 .10 −4 N 5, 6 = AC = = 14 .10 3... Nội dung: 1 Định nghĩa và nội lực 2 ứng suất 3 Biến dạng 4 Đặc trưng cơ học của vật liệu 5 Điều kiện bền và ứng suất cho phép 6 Bài toán siêu tĩnh 2 .1 Định nghĩa và nội lực 1 Định nghĩa:  Theo nội lực: trên mặt cắt ngang: Nz Lực dọc  Theo ngoại lực: + Hợp lực của ngoại lực trùng z + Thanh 2 đầu nối khớp giữa thanh không có lực tác dụng 2 Nội lực: + Một thành phần: lực dọc: Nz>0-kéo, Nz 0 Thanh EF B bị dãn, ∆ < 0... i =1 ( Pi ) = 0 ⇒ Q x = ∑ X ( Pi ) n PX lực dọc = 0 ⇒ QY = ∑Y i =1 x PX i =1 n S P1 ( Pi ) τ zx lực cắt A K PX τ zy P2 ∑ mx = 0 ⇒ Mx = ∑ my ∑ mz n ∑ mx i =1 = 0 ⇒ MY = = 0 ⇒ Mz = ( Pi ) n ∑ my i =1 n ∑ mz i =1 PX y Mô men uốn ( Pi ) ( Pi ) Hình 1- 9 PX PX σz Mô men xoắn z 5 Mối liên hệ giữa nội lực và ứng suất Trên phân tố P1 x Trên toàn mặt cắt τzx A dN z =σ dF z N z = ∫ σ dF z F dQ x =τ dF zx Q x . SỨC BỀN VẬT LIỆU Phần 1 Nội dung: 6 chương 1. Những khái niệm cơ bản 2. Kéo(nén) đúng tâm 3. Trạng thái ứng suất-Các thuyết bền 4. Đặc trưng hình học của mặt. cắt -& gt;N z = f(z) 4. Vẽ đồ thị của các hàm số trên: Biểu đồ nội lực  Cách xác định nội lực: PP mặt cắt a) b) c) d) e) Hình 2-2 1m 1m 2m P 1 = 8KN P 2 =10 KN P 3 =12 KN q=5KN/m 1 1 2 2 3 3 z z P 1 N z (1) P 1 N z (2) P 2 P 3 N z (3) q 8KN 8KN 2KN 2KN 12 KN A C D B z z (. Nội lực : 1) Định nghĩa: Độ tăng của lực phân tử 2) Cách xác định: phương pháp mặt cắt 3. Nội dung của phương pháp mặt cắt : + Vật thể cân bằng-mặt cắt  2phần + Bỏ 1 phần, giữ 1 phần để xét.