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

Bài giảng Cơ học ứng dụng: Chương 2 - ThS. Nguyễn Thanh Nhã

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

5
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ học ứng dụng: Chương 2 - Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng; các thành phần nội lực và cách xác định; Liên hệ giữa các thành phần ứng suất và các thành phần nội lực; Bài toán phẳng; biểu đồ nội lực cho bài toán phẳng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học ứng dụng: Chương 2 - ThS. Nguyễn Thanh Nhã

  1. Môn học CƠ HỌC ỨNG DỤNG Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  2. Chương II Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực   GV: ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Khoa Khoa Học Ứng Dụng – 106B4 ĐT: 08.38660568 – 0908568181 Email: thanhnhanguyendem@gmail.com Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  3. Chương II Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực   1. Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng 2. Các thành phần nội lực và cách xác định 3. Liên hệ giữa các thành phần ứng suất và các thành phần nội lực 4. Bài toán phẳng 5. Biểu đồ nội lực cho bài toán phẳng Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  4. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 1. Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng Nhiệm vụ và đối tượng Cơ học vật rắn biến dạng nghiên cứu những dịch chuyển tương đối giữa các chất điểm thuộc vật rắn khi nó chịu tác dụng bởi hệ lực cân bằng. Để từ đó ta có thể tính toán sức chịu đựng của vật liệu P2 P1 P3 ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  5. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 1. Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng Nhiệm vụ và đối tượng Mô hình nghiên cứu: Thanh thẳng, Khung Thanh: vật thể có kích thước 1 phương lớn hơn 2 phương kia nhiều lần Tấm vỏ: vật thể có kích thước 2 phương lớn hơn phương còn lại nhiều lần Khối: vật thể có kích thước 3 phương tương đương nhau Vật liệu: Đàn hồi _ Liên tục _ Đẳng hướng Mô hình biến dạng bé ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  6. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 1. Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng Nội lực a. Định nghĩa: Nội lực là độ tăng của lực liên kết giữa các phân tử thuộc vật rắn khi vật thể chịu tác dụng của hệ lực cân bằng. b. Phương pháp khảo sát: Phương pháp mặt cắt ngang π (A) (A) (B) Nội lực Ngoại lực ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  7. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 1. Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng Nội lực b. Phương pháp khảo sát: Phương pháp mặt cắt ngang Hệ nội lực phân bố trên toàn mặt cắt  Hợp lực của chúng là một vector R bất kì. Khi đưa về trọng tâm của mặt cắt    Thu được một vector R và một momentM P4 P1  R  P2 M' P5 ( A) ( B)  M P3   Pn R' ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  8. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 1. Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng Ứng suất Các khái niệm về ứng suất: Xét một diện tích rất nhỏ F tại một điểm C trên mặt cắt của phần A.  Hợp lực của nội lực trên F là P   P Định nghĩa ứng suất trung bình tại C: ptb  F    P dP Ứng suất thực tại C: p  lim  F 0 F dF Ứng suất p được phân thành 2 thành phần:  : Ứng suất pháp hướng theo pháp tuyến mặt cắt  : Ứng suất tiếp nằm trong mặt cắt p2   2   2 ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  9. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 1. Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng Ứng suất P  1 P  p P2 ( A)  P4 C F P3  P5 ( B) p  ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  10. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 1. Các khái niệm cơ bản về Cơ học vật rắn biến dạng Ứng suất Gắn 1 hệ trục Cxyz sao cho Cz trùng với phương pháp tuyến mặt cắt, ta được 3 thành phần ứng suất theo các phương như sau: * Ứng suất pháp: z hướng theo phương z * Ứng suất tiếp:  zx hướng theo phương x * Ứng suất tiếp:  zy hướng theo phương y  zy  p ( A)  zx C z z * Ứng suất pháp: gây ra biến dạng dài x y * Ứng suất tiếp: gây ra biến dạng góc ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  11. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 2. Các thành phần nội lực và cách xác định a. Các thành phần nội lực: Tại trọng tâm O của mặt cắt ta gắn vào hệ trục tọa độ Oxyz   Chiếu hai thành phần thu gọn R, M của hệ nội lực lên các phương tọa độ  + Lực dọc Nz (hướng theo trục z) R + Lực cắt Qx (hướng theo trục x) Mz Mx + Lực cắt Qy (hướng theo trục y) Qx O Nz z My Qy  + Moment uốn Mx (quanh trục x) x M + Moment uốn My (quanh trục y) + Moment xoắn Mz (quanh trục z) y ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  12. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 2. Các thành phần nội lực và cách xác định b. Các xác định các thành phần nội lực:  n  n  N z   Piz  0  M z   M z ( Pi )  0  i 1  i 1  n  n Q y   Piy  0  M x   M x ( Pi )  0  i 1  i 1  n  n Qx   Pix  0  M y   M y ( Pi )  0  i 1  i 1 ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  13. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 3. Liên hệ giữa các thành phần ứng suất và các thành phần nội lực  zy p ( A) Mz Mx  zx C z z Qx C Nz z x y My x Qy    N z    z dF  M x    z ydF   y F F   Q y    zy dF  M y    z xdF  F  F Q   dF  M  ( y   x )dF  x  zx  z  zx zy  F  F ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  14. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 4. Bài toán phẳng Khi ngoại lực tác dụng nằm trong một mặt phẳng chứa trục thanh thì nội lực cũng nằm trong mặt phẳng đó. z x y z y ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  15. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 4. Bài toán phẳng Dùng phương pháp mặt cắt ngang: z x y z y ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  16. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 4. Bài toán phẳng Mx Nz M x Qy Nz Qy Chỉ có 3 thành phần Nz, Mx, Qy nằm trong mặt phẳng yOz ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  17. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 4. Bài toán phẳng *** Quy ước dấu *** Mx  0 Mx  0 Nz  0 z z Nz  0 Qy  0 Qy  0 y y + Nz > 0: khi có chiều dương hướng ra ngoài mặt cắt + Qy > 0: khi quay vector pháp tuyến 1 góc 900 theo chiều kim đồng hồ + Mx > 0: khi làm căng thớ dương của trục y (thớ dưới) ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  18. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 4. Bài toán phẳng *** Quy ước dấu *** Thớ chịu nén Mx  0 ( ) () Thớ chịu căng (kéo) ( ) () Mx  0 Thớ chịu nén ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  19. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 5. Biểu đồ nội lực cho bài toán phẳng - Biểu đồ nội lực: là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của nội lực theo vị trí, từ đó ta suy ra mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt tại đó trị số nội lực là lớn nhất. - Phương pháp giải tích: Ta dùng một mặt cắt bất kì có hoành độ z, viết biểu thức nội lực theo z rồi vẽ đồ thị. Quy ước: - Biểu đồ nội lực cắt Qy ,moment uốn Mx tung độ dương biểu diễn ở trên trục hoành ((+) thì vẽ ở trên, (-) thì vẽ ở dưới). ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
  20. Chương II: Nội lực và Vẽ biểu đồ nội lực 5. Biểu đồ nội lực cho bài toán phẳng Trình tự vẽ biểu đồ nội lực Phương pháp giải tích Bước 1: Giải phóng liên kết, xác định các phản lực Bước 2: Phân đoạn theo điều kiện sao cho mỗi đoạn thanh không có sự thay đổi đột ngột về lực (đối với khung còn thêm điều kiện: trên mỗi đoạn khung không có sự thay đổi về phương của khung). Bước 3: Phân tích các thành phần nội lực trên từng đoạn thanh, sau đó dùng phương trình cân bằng tĩnh học để viết biểu thức cho từng đoạn. Bước 4: Vẽ biểu đồ nội lực (tương tự như khảo sát hàm số) ThS. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2