intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Cơ học ứng dụng: Chương 1 - Nguyễn Thái Hiền

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

1
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ học ứng dụng: Chương 1 - Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối, cung cấp cho người học những kiến thức như: Các khái niệm cơ bản; Hệ tiên đề tĩnh học; Liên kết – Phản lực liên kết; Điều kiện cân bằng và các phương trình cân bằng của hệ lực không gian. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học ứng dụng: Chương 1 - Nguyễn Thái Hiền

  1. 6/16/2014 Chương 0. Mở Đầu CƠ HỌC Giới thiệu môn học ỨNG DỤNG Cơ học Cơ học vật rắn Cơ học vật rắn Cơ học chất lỏng tuyệt đối biến dạng và chất khí Lý thuyết đàn hồi Cơ ứng dụng Sức bền vật liệu HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương 0. Mở Đầu Chương 0. Mở Đầu Giới thiệu chung Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học Cơ học ứng dụng là môn học nghiên cứu sự chịu lực của vật CBGD: Nguyễn Thái Hiền liệu để đề ra các phương pháp tính toán, thiết kế các chi tiết máy, các bộ phận công trình (gọi chung là kết cấu) dưới tác Email: thaihien.dem@gmail.com dụng của ngoại lực nhằm thỏa mãn các yêu cầu đặt ra về độ bền, độ cứng và độ ổn định. Facebook: thaihienvl@yahoo.com Cellphone: 0909450208 HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 1
  2. 6/16/2014 Chương 0. Mở Đầu Chương 0. Mở Đầu Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học Khảo sát ứng xử của vật rắn dưới tác dụng của ngoại lực HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương 0. Mở Đầu Chương 0. Mở Đầu Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học Khảo sát qui luật chuyển động của vật rắn dưới tác dụng Vật rắn tuyệt đối vs vật rắn biến dạng của ngoại lực. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 2
  3. 6/16/2014 Chương 0. Mở Đầu Chương 0. Mở Đầu Giới thiệu chung Đề cương môn học: Đánh giá môn học: Chương 1: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối - Giữa kì: 20% (+1Đ Bài tập) Chương 2: Nội lực và Biểu đồ nội lực - Cuối kì: 80% (+1Đ Bài tập) Chương 3: Ứng suất và Biến dạng Chương 4: Lý thuyết bền Nội dung thi: Chương 5: Đặc trưng hình học của mặt cắt ngang - Giữa kì: chương 1, 2, 3 Chương 6: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi - Cuối kì: Tất cả các chương Chương 7: Tính biến dạng thanh HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương 0. Mở Đầu Tài liệu học: - Cơ ứng dụng, Ngô Kiều Nhi – Trương Tích Thiện, NXB Đại học Quốc gia Tp. HCM. - Bài tập Cơ ứng dụng, Phan Thị Bích Nga, NXB Đại học Quốc gia Tp. HCM. - Cơ học (tập 1), Đỗ Sanh, NXB Giáo dục. - Bài tập cơ học (tập 1) ), Đỗ Sanh, NXB Giáo dục. - Cơ sở thiết kế máy, Nguyễn Hữu Lộc. - Các sách Sức bền vật liệu. HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 3
  4. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I 1.1. Các khái niệm cơ bản Những 1.2. Hệ tiên đề tĩnh học vấn đề 1.3. Liên kết – Phản lực liên kết cơ bản 1.4. Điều kiện cân bằng và các phương trình cân bằng của hệ lực không gian của tĩnh học vật rắn tuyệt đối HCM 06/2014 Hochiminh city University of Technology Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM Applied Mechanic Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Lực 1.1.1. Vật rắn tuyệt đối a. Khái niệm Vật rắn tuyệt đối là một tập hợp vô hạn các chất điểm mà Lực là một đại lượng vector được dùng để đo lường sự khoảng cách giữa hai chất điểm bất kì luôn luôn không đổi. tương tác cơ học giữa các vật thể với nhau. Nghĩa là khi thực hiện sự tương tác cơ học, các vật thể sẽ truyền cho nhau 1.1.2. Cân bằng của vật rắn những lực. Lực là nguyên nhân gây ra sự biến đổi trạng thái Vật rắn được gọi là cân chuyển động cơ học của vật, là nguyên nhân gây nên các bằng khi vị trí của nó không biến dạng của vật. thay đổi so với vị trí của một vật nào đó được chọn làm chuẩn gọi là hệ quy chiếu. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 1
  5. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.1.3. Lực 1.1.3. Lực b. Phân loại lực a. Khái niệm  b Lực là một đại lượng vector, gồm F Lực tập trung: Lực chỉ tác dụng lên một điểm của vật. A có điểm đặt, phương chiều và độ Lực phân bố: Lực tác dụng lên nhiều điểm của vật lớn a • Lực phân bố theo đường: Là loại lực phân bố có các điểm tác động lên vật tạo thành một loại đường hình học A: Điểm đặt của lực F trên vật (đường thẳng, đường tròn, ellipse, …). Đơn vị:   Giá ab là phương của lực F, hướng của F N/m. F là chiều của lực tác dụng Độ lớn (cường độ) của lực F HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.1.3. Lực 1.1.3. Lực b. Phân loại lực b. Phân loại lực • Lực phân bố theo thể tích (lực khối): Là loại lực phân bố • Lực phân bố theo mặt: Là loại lực phân bố mà quỹ tích các mà quỹ tích các điểm tác dụng lên vật tạo thành một loại thể điểm tác dụng lên vật tạo thành một loại mặt hình học trên tích hình học.  vật. Ký hiệu:  . Đơn vị: N/m3. Ví dụ: Trọng lực tác dụng lên vật là loại lực phân bố thể tích. Thể tích cực nhỏ.  V   p C  Trọng lực là lực tập   trung: khái niệm đúng  Với p : áp lực. Đơn vị: N/m2. P nhưng không thật! HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 2
  6. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.1.4. Quy đổi lực phân bố trên đoạn thẳng về lực tập b. Trường hợp riêng trung tương đương b1). Lực phân bố đều a. Tổng quát l l 2 l 2 D Ω q( x) C C Q A C B ~ A C B O xA A B x ~ O A xD D B x   q.l b2). Lực phân bố tam giác: q  const Q    q.l x xC 1 xB b) 1 Q    qmax .l x   qmax .l 2 a)  B Q  x q( x).dx   qmax 2 C Với:   D A  x  x    q( x).x.dx  Q  x B  C A C 2l 3 B ~ A D 2l 3 B   x A  l HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.1.5. Lực liên kết và lực hoạt động. Phản lực liên kết 1.1.5. Lực liên kết và lực hoạt động. Phản lực liên kết Lực liên kết: Những lực đặc trưng cho tác dụng tương hỗ giữa Lực hoạt động các vật có liên kết với nhau qua chỗ tiếp xúc hình học. Lực hoạt động: Là những lực không bị mất đi cùng với liên kết. Phản lực liên kết: Lực do các liên kết phản tác dụng lên vật. Lực liên kết – phản lực liên kết HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 3
  7. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.1.6. Moment 1.1.6. Moment Dưới tác động của một lực vật rắn có thể chuyển động tịnh Cách xác định chiều vector moment: tiến, chuyển động quay, hoặc vừa chuyển động tịnh tiến vừa quay đồng thời. Tác dụng của lực làm vật rắn quay sẽ được đánh giá bởi đại lượng moment của lực. a) Moment của lực đối với một điểm:     mA ( F )  r  F mA  F   M  F .d HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.1.6. Moment 1.1.6. Moment mO  F   ?? HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 4
  8. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.1.7. Moment 1.2. Hệ tiên đề tĩnh học Moment của lực F b) Moment của lực đối với một trục:  đối với trục quay Tiên đề 1: Tiên đề về hai lực cân bằng  F sẽ được quy ước là Điều kiện cần và đủ để cho hai hệ lực cân bằng là chúng có cùng   A(x,y,z) đại lượng dương đường tác dụng, hướng ngược chiều nhau và có cùng cường độ. mo ( F )  (+) nếu nhìn dọc r theo trục quay từ     ngọn của trục ấy ta F F' F F'  A B A B F' thấy lực hình chiếu F’ sẽ có xu hướng O quay quanh tâm O    ngược chiều kim m  ( F )  mO ( F ') đồng hồ và ngược    lại. m  ( F )  hch [ mO ( F )] HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.2. Hệ tiên đề tĩnh học 1.2. Hệ tiên đề tĩnh học Tiên đề 2: Tiên đề thêm bớt hai lực cân bằng Tiên đề 3: Tiên đề hình bình hành lực Tác dụng của một hệ lực không thay đổi nếu thêm hoặc bớt hai Hệ hai lực cùng đặt tại một điểm tương đương với một lực đặt lực cân bằng. tại điểm đặt chung và có vector lực bằng vector chéo hình bình => Tác dụng của một hệ lực không thay đổi khi trượt lực trên hành mà hai cạnh là hai vector biểu diễn hai lực thành phần. đường tác dụng của nó.     R  F1  F2 HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 5
  9. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.2. Hệ tiên đề tĩnh học 1.2. Hệ tiên đề tĩnh học Tiên đề 4: Tiên đề tác dụng và phản tác dụng Tiên đề 5: Tiên đề hóa rắn Lực tác dụng và lực phản tác dụng giữa hai vật có cùng đường Một vật biến dạng đã cân bằng dưới tác dụng của một hệ lực thì tác dụng, hướng ngược chiều nhau và có cùng cường độ. khi hóa rắn lại nó vẫn cân bằng. Tiên đề 6: Tiên đề giải phóng liên kết  Vật không tự do (vật chịu liên kết) cân bằng có thể được xem là F vật tự do cân bằng nếu giải phóng các liên kết, thay thế tác dụng A  B của các liên kết được giải phóng bằng các phản lực liên kết F' tương ứng.   F  F ' HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.3. Liên kết – Phản lực liên kết 1.3. Liên kết – Phản lực liên kết 1.3.1. Khái niệm Xác định Dof của vật rắn tự do hoàn toàn 1.3.1.1. Vật rắn tự do hoàn toàn Trong không gian hai chiều: 2D Là vật rắn có thể thực hiện được mọi dạng chuyển động trong Dof  3 y S  không gian mà không có bất kỳ cản trở nào. ①: tịnh tiến thẳng theo ② 1.3.1.2. Bậc tự do của vật rắn phương ngang. Là số chuyển động độc lập mà vật rắn ấy có thể thực hiện đồng ②: tịnh tiến thẳng theo thời trong không gian. Ví dụ: chuyển động của quạt trần và của ③ phương đứng. trái đất là 2 chuyển động độc lập. O x ③: quay. ① Ký hiệu bậc tự do của vật rắn là Dof (Degree of freedom). HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 6
  10. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.3. Liên kết – Phản lực liên kết 1.3. Liên kết – Phản lực liên kết Trong không gian 3 chiều: 3D 1.3.1.3. Liên kết z V  Là những đối tượng có tác dụng hạn chế khả năng chuyển động Dof  6  của vật rắn trong không gian. Ràng buộc của liên kết (Rlk): Là số chuyển độc lập bị mất do  liên kết. O   Rlk là một thông số đánh giá khả năng cản trở chuyển động   y của liên kết đối với vật và nó được định nghĩa bằng số chuyển x  động độc lập mà vật rắn bị mất đi do liên kết ấy.  Chú ý rằng một chuyển động độc lập bao gồm cả hai chiều chuyển động theo một phương. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.3. Liên kết – Phản lực liên kết 1.3.1.4. Phản lực liên kết Bậc tự do của hệ nhiều vật rắn có liên kết với nhau Là những lực do các liên kết phản tác dụng lên vật  Khảo sát một hệ thống cơ học gồm có n vật rắn được liên Phản lực liên kết là những lực thuộc loại lực thụ động (bị kết với nhau bởi m liên kết. động). m lk - Tổng các ràng buộc của các liên kết trong hệ là: R j1 j Tính chất  m Xét một cơ hệ trong không gian hai chiều (2D): Dof hệ = 3n -  R j lk  Tính chất 1: Số phản RB j1 lực liên kết của một loại  V  lk m RA Xét một cơ hệ trong không gian ba chiều (3D): Dof hê  6n   R j liên kết sẽ bằng số làm A   Khi Dof hệ > 0: hệ không luôn cân bằng với mọi loại tải j1 B tác động. tròn của ràng buộc liên   kết ấy. PA PB  Khi Dof hệ ≤ 0: hệ luôn cân bằng với mọi loại tải tác động. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 7
  11. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối  Tính chất 2: Vị trí đặt các phản lực liên kết trùng với vị trí 2. Liên kết tựa nhẵn của các liên kết ấy (Đặt tại vị trí có liên kết).  Tính chất 3: Phương của các phản lực liên kết sẽ trùng  với phương của các chuyển động độc lập bị mất đi. NA  Tính chất 4: Chiều của các phản lực liên kết sẽ ngược với chiều của các chuyển động độc lập bị mất đi. Các liên kết thông dụng trong cơ học A 1. Liên kết dây Có một phản lực liên kết , số ràng buộc Rdây = 1 Có một phản lực liên kết , số ràng buộc Rtựa = 1  T   T : Lực căng dây N A : Phản lực tựa HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 2. Liên kết tựa nhẵn S  2. Liên kết tựa nhẵn   tB NA NB B tA A Tựa tA : tiếp tuyến riêng của bề mặt cố định tại điểm gẫy A. tB : tiếp tuyến riêng của vật tại vị trí điểm B.   N A , N B: phản lực pháp tuyến. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 8
  12. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 3. Liên kết khớp bản lề Khớp bản lề cố định a. Khớp bản lề cố định (khớp bản lề ngoại cố định, gối cố định). S  Rbl = 2 Ay  Có 2 phản lực      liên kết. Fx  Fy  F Ax Mô hình liên kết khớp bản lề trong lý thuyết Chiều phản lực dự đoán RA Ax A A Ay Ay Loại liên kết này có chiều và độ lớn của các phản lực liên A  kết chưa biết. A Ax A A HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối b. Khớp bản lề trượt (khớp bản lề ngoại trượt, khớp bản lề di động, gối di động) Loại liên kết này chỉ cho phép trượt qua lại theo phương trượt và quay trong mặt phẳng nhưng không tịnh tiến thẳng lên, xuống theo phương vuông góc với phương trượt. Để trượt nhẹ người ta lắp thêm con lăn (hình 1.30). Rblt = 1 V  Mô hình liên kết khớp bản lề di động trong lý thuyết  NA  Có 1 phản lực liên kết. Chiều và độ lớn phản lực A chưa biết. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 9
  13. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối c. Khớp bản lề nội '    ① Ay ②  A   A' ① ②  x x ① ② '   Ax AX '  Ay   Ay   Ay Khớp bản lề nội Rbln = 2  Có 2 phản lực liên kết tác động lên từng vật thỏa tiên đề 4. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Ví dụ Ví dụ Khớp BL nội Giải phóng liên kết Khớp BL di động 2RB Bậc tự do của cơ hệ: Q  2qa Dy 1RB + Số vật: 2 + Tổng số RB: 6 Cx Py  2qa Dx ' Dy Dof  3.2  6  0 Px  2qa ' Dx M Ay Ax LK tựa NF Khớp BL Cố định 1RB 2RB HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 10
  14. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 4. Liên kết khớp cầu 5. Liên kết ngàm phẳng Rcầu =3 z  Có 3 phản lực liên kết. V  Rngàm2D = 3   Có 3 phản lực liên kết. zA Ay   Ax xA yA y MA A x HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 6. Ngàm không gian (ngàm 3 chiều ) 7. Liên kết thanh Rngàm3D = 6 Khảo sát thanh thẳng hoặc cong thỏa đồng thời ba điều kiện sau:  Có 6 phản lực z liên kết.  Có trọng lượng rất bé nên   có thể bỏ qua được. RB RD V   Có hai liên kết ở hai đầu cuối của mỗi thanh thuộc D B Ngàm Az ba loại liên kết sau đây: A M y M xA khớp cầu, khớp bản lề, tựa Ax A nhẵn. Ay y  Các thanh không chịu tác MzA động của lực hoặc C x A moment ở giữa thanh. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 11
  15. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối  Nếu những thanh thỏa mãn đồng thời các điều kiện như trên Ví dụ Liên kết thanh ' được dùng làm các liên kết cho vật rắn thì chúng sẽ được gọi RA RA là các liên kết thanh. Mỗi liên kết thanh sẽ có một ràng buộc và sinh ra một phản lực tác động lên vật. Phản lực của liên kết thanh luôn có tính chất nằm trên một đường thẳng nối liền hai RC đầu có liên kết thanh. Không là Liên kết thanh A: khớp cầu; B,D: bản lề; C: tựa nhẵn. '  Ay Ay  RB  AB  C  AB, CD : 2 liên kết thanh   Ax ' Ax Cy RD  CD   Cx Ax  RA cos  ; Ay  RA sin  HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 8. Ổ đỡ - ổ đỡ chặn. Ổ đỡ Ổ đỡ Dùng để đỡ các trục quay, ổ trục chịu tác dụng của các lực đặt lên trục và truyền lực này vào thân máy, bệ máy. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 12
  16. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.4. Điều kiện cân bằng và các phương trình cân bằng 1.4. Điều kiện cân bằng và các phương trình cân bằng của hệ lực không gian của hệ lực không gian 1.4.1. Thu gọn hệ lực không gian về tâm O 1.4.1. Thu gọn hệ lực không gian về tâm O a. Định lý 3 lực b. Định lý dời lực song song Nếu vật rắn đã cân bằng với hệ 3 lực thì hệ 3 lực ấy sẽ thỏa mãn Có thể di dời song song một lực đến một điểm đặt mới nằm ngoài đồng thời 2 điều kiện: đường tác dụng cũ của nó nếu ta thêm vào trong quá trình dời song - Đồng phẳng song ấy một vector moment bằng vector moment của lực trước khi - Hoặc đồng quy, hoặc song song di dời lấy đối với tâm sẽ được dời đến.  lA F l A // lB  A F B   M B (F ) HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối lA 1.4. Điều kiện cân bằng và các phương trình cân bằng  của hệ lực không gian F l A // lB d  1.4.1. Thu gọn hệ lực không gian về tâm O A F'  B   F"   phương, F , F " : Ngẫu lực – Hai lực cùng ngược chiều, ' " bằng nhau về độ lớn và F F F có điểm đặt khác nhau.  lA Moment của ngẫu: F l A // lB  M  F .d  M B  F  A F B   M B (F ) HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 13
  17. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.4. Điều kiện cân bằng và các phương trình cân bằng 1.4. Điều kiện cân bằng và các phương trình cân bằng của của hệ lực không gian hệ lực không gian 1.4.2. Định nghĩa vector chính 1.4.3. Định nghĩa vector moment chính Vector chính của một hệ nhiều lực là vector tổng của các vector lực Vector moment chính của một hệ lực đối với một tâm là vector tổng trong hệ lực ấy. của các vector moment từng lực thành phần trong hệ lấy đối với cùng  Rx   F jx tâm ấy.  n      R   F j   R y   F jy  M Ox   M Ox ( F j )   M x ( F j ) j 1   n      M O   M O   M Oy   M Oy ( F j )   M y ( F j )  Rz   F jz    Tính chất: j 1  -Đối với 1 hệ lực xác định, vector chính của hệ lực đó là vector hằng  M Oz   M Oz ( F j )   M z ( F j )   bất biến thứ nhất của hệ lực. -Vector chính của một hệ lực là một vector tự do, có thể nằm trên Hình chiếu của vector Moment chính lên phương của vector đường tác dụng song song tùy ý trong không gian tồn tại của hệ lực. chính là hằng số  bất biến thứ 2 của hệ lực Vector chính  Thành phần cơ bản thứ nhất của một hệ lực Vector moment chính  Thành phần cơ bản thứ hai của một hệ lực HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối 1.4. Điều kiện cân bằng và các phương trình cân bằng Bài tập 1. Cho Q = 2 kN, F = 10kN, q = 2kN/m, M = 8kN.m, a của hệ lực không gian = 1m, b =2m, α = 450 , β = 600. Xác định các phản lực tại A, 1.4.5. Điều kiện cân bằng của hệ lực B. Điều kiện cần và đủ để hệ lực không gian cân bằng là vector chính và moment chính của hệ lực đối với một điểm bất kì phải đồng thời bị triệt tiêu.   Rx   F jx  0  n      R   F j  0   Ry   F jy  0  j 1      Rz   F jz  0  (Fj ) O  Hệ có 1 vật (khung).   M Ox   M Ox ( Fj )  0  Tại B có liên kết khớp bản lề cố định: 2 ràng buộc.   n       M O   M O ( Fj )  0   M Oy   M Oy ( Fj )  0 Tại A có liên kết khớp bản lề di động: 1 ràng buộc.  j 1      M Oz   M Oz ( Fj )  0   Dof  3 1   2  1  0 Hệ tĩnh định. HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 14
  18. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Bài tập 1 Bài tập 1 .Cho Q = 2 kN, F = By 10kN, q = 2kN/m, M = (+) Các phương trình cân bằng: Bx 8kN.m, a = 1m, b =2m, α B = 450 , β = 600. Xác định Q  Fx  0 2m Ay các phản lực tại A, B.  2m  M D Fx  Fy  0  2m C Fy E By Trong đó:  mB  Fi   0  Bx 1m 2m 1 B Q Q q.  a  b   3kN  2 a  b / 3 Ay 2  Bx  Fx  0 Fx  F cos 600  5kN  Fx   By  Ay  Fy  Q  0 M  A Fy  F sin 600  5 3kN    M  Fy 2  1  Fx . 2  Q.   2  2  Ay   2 3  0 Fy F  HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Bài tập 2 Bài tập 2 Giải phóng liên kết Cho khung ABCD liên kết với thanh DF nhờ khớp bản lề tại Q  2qa Dy ' Dy D. Xác định các phản lực liên kết tại A, C, D, F? ' Cx Py  2qa Dx Dx M Px  2qa NF Ay Ax 5 ẩn số 3 ẩn số  Fx  0  Fx  0      Fy  0  Fy  0    mA  Fi   0   mD  Fi   0  HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 15
  19. 29/08/201414 Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối ' Bài tập 2 Dy Bài tập 2 Lưu ý: ' Q  2qa  Fx  0 '  Dx  Dx  qa D Dy   x M    Fy  0 '  Dy  Dy  qa Cx Py  2qa Dx   NF  mA  Fi   0  Px  2qa  Ax  Px  Cx  Dx  0 Ax   qa   Fx  0  D  N F 2 / 2  0 ' x  N F  qa 2 Ax  Ay  Py  Q  Dy  0 Ay  3qa    '  ' Ay     Fy  0  Dy  N F 2 / 2  0  Dx  qa  Px .a  C x .2a  Q.a  Dx .2a  Dy .2a  0    '  mD  Fi   0   N .DF  M  0  F  Dy  qa  C x  2qa HCM 06/2014 HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology Chương I: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối Bài tập 2  N F  qa 2 Kết quả  '  Dx  qa  '  Dy  qa  C x  2qa (ngược chiều đã chọn ban đầu)  A  qa (ngược chiều đã chọn ban đầu)  x  Ay  3qa  HCM 06/2014 Applied Mechanic Hochiminh city University of Technology 16
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2