zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Cơ học ứng dụng: Chương 6 - ThS. Nguyễn Thanh Nhã

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

Báo xấu

5
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ học ứng dụng: Chương 6 - Tính bền thanh khi ứng suất không đổi, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Phân loại các trường hợp chịu lực của thanh; thiết lập công thức tính ứng suất pháp tổng quát; tính bền khi thanh chịu kéo nén đúng tâm; tính bền khi thanh chịu uốn thuần túy;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học ứng dụng: Chương 6 - ThS. Nguyễn Thanh Nhã

Chương VI Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 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
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.1. Khái niệm 6.1.1. Khái niệm - Là tính toán thanh đảm bảo điều kiện bền. - Tính mức độ chịu lực thanh sao cho không bị phá vỡ khi làm việc max     ; max     Trong chương này chỉ xét ứng suất là hằng số (không thay đổi theo thời gian, nhiệt độ, sự hoạt động của chi tiết máy…) Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.1. Khái niệm 6.1.2. Phân loại các trường hợp chịu lực của thanh a. Trường hợp chịu lực đơn giản Khi trên mặt cắt của thanh chỉ có một thành phần nội lực 1. N z (lực dọc trục): thanh chịu 2. Q y (lực cắt): thanh chịu cắt kéo nén đúng tâm 3. M x (moment uốn): thanh 4. M z (moment xoắn): thanh chịu uốn thuần túy chịu xoắn thuần túy Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.1. Khái niệm 6.1.2. Phân loại các trường hợp chịu lực của thanh a. Trường hợp chịu lực phức tạp Khi trên mặt cắt của thanh chỉ có từ hai thành phần nội lực trở lên 1. Q y , M x : thanh chịu uốn ngang 2. M x , M y : thanh chịu uốn xiên phẳng 3. M x , M y , N z : thanh 4. M x , M y , M z : thanh chịu uốn chịu uốn và kéo nén đồng thời và xoắn đồng thời Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.2. Thiết lập công thức tính ứng suất pháp tổng quát Hai giả thiết về mặt cắt ngang Giả thiết về các thớ dọc: Trong quá trình biến dạng, các thớ dọc không xô đẩy lẫn nhau, tức là x y  0 , chỉ tồn tại z theo phương song song trục thanh Giả thiết về mặt cắt ngang: Trong quá trình biến dạng, các mặt cắt ngang luôn phẳng và vuông góc với trục thanh. Không có ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang.  zx   zy   xy  0 Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.2. Thiết lập công thức tính ứng suất pháp tổng quát Từ những giả thiết trên, có thể chứng minh rằng để thiết lập công thức tính ứng suất pháp tổng quát cho thanh, ta chỉ cần tính một ứng suất pháp  z theo phương song song trục thanh. Giả sử xét 1 thanh chịu lực sao cho trên mặt cắt ngang của thanh có các thành phần nội lực N z , M x , M y liên hệ vi phân với  z bằng các biểu thức:   N z    z dF Mx  F Qx O Nz z  My  M x    z ydF x Qy  F  M   xdF  y  z y  F Từ định luật Hooke  z  E z ta chứng minh được công thức: Nz M x My z   y x (*) F Jx Jy Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.3. Tính bền khi thanh chịu kéo nén đúng tâm Khi thanh chịu kéo nén đúng tâm, trên mặt cắt ngang chỉ có thành phần  z Nz z  F Ứng suất pháp phân bố đều trên mặt cắt ngang của thanh Điều kiện bền của thanh: Nz  z max  max    F Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.4. Tính bền khi thanh chịu uốn thuần túy Khi thanh chịu uốn thuần túy thì trên mặt cắt ngang chỉ có thành phần moment uốn M x, nên công thức tính ứng suất pháp là Mx z  y Jx Ứng suất pháp là hàm phân bố bậc nhất theo phương y. Những điểm nằm trên đường song song với trục x có cùng giá trị z Những điểm có y  0   z  0 , ta có lớp trung hòa, trên mặt cắt ngang là trục trung hòa x, chia mặt cắt ra thành 2 vùng bị kéo  z  0 Và bị nén  z  0 Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.4. Tính bền khi thanh chịu uốn thuần túy b  min ‐ Mx n ymax x h k ymax + y  max Tại lớp biên: ứng suất pháp đạt cực trị (min hoặc max) Đối với những mặt cắt có trục trung hòa trùng với trục đối xứng (mặt cắt hình tròn, hcn, hình chữ I…): ymax  ymax   max   min k n Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.4. Tính bền khi thanh chịu uốn thuần túy  min ‐ n Mx ymax x k + ymax  max y Đối với những mặt cắt có trục trung hòa không trùng với trục đối xứng (mặt cắt hình L, hình chữ T…): Mx y k max y n max   max   min   z max  y max Jx Jx gọi là moment chống uốn của mặt cắt, đặc trưng cho Đặt Wx  ymax khả năng chịu uốn của dầm. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.4. Tính bền khi thanh chịu uốn thuần túy Moment chống uốn Wx của một số hình phẳng thường gặp 1. Mặt cắt hình chữ nhật y Jx dy Wx  x ymax h Jy Wy  xmax b h/2 bh 3 h bh 2 J x   y 2dF   y 2bdy  ; ymax   Wx  F h / 2 12 2 6 b /2 bh 3 b b2h J y   x dF   x hdx  2 2 ; xmax   Wy  F  b /2 12 2 6 Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.4. Tính bền khi thanh chịu uốn thuần túy Moment chống uốn Wx của một số hình phẳng thường gặp 2. Mặt cắt hình tròn y Jx R d Wx  ymax x Jy Wy  xmax J P  R4 Jx  Jy   2 4  R3  D3 ymax  R  Wx    0,1D 3 4 32 Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.4. Tính bền khi thanh chịu uốn thuần túy Moment chống uốn Wx của một số hình phẳng thường gặp y 3. Mặt cắt hình vành khăn Jx d Wx  D ymax d x Jy Wy  xmax J P  D4 Jx  Jy   (1   4 ) 2 64 ymax  R  Wx  0,1D 3 (1   4 ) Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.4. Tính bền khi thanh chịu uốn thuần túy Điều kiện bền tổng quát của thanh chịu uốn thuần túy M x max M x max max   ymax     Jx Wx 1. Thanh làm bằng vật liệu dẻo:     k   n M x max  max     Wx 2. Thanh làm bằng vật liệu dòn:  k   n Mặt cắt ngang có trục trung hòa trùng với trục đx  max   k Mặt cắt ngang có trục trung hòa khác trục đx  max   min Mx k Mx n  max  ymax  min  ymax Jx Jx  max   k ; max   min   n k n Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.5. Tính bền khi thanh chịu uốn ngang phẳng Khi thanh chịu uốn ngang phẳng, trên mặt cắt ngang có hai thành phần nội lực Mx và Qy, tạo ra ứng suất pháp và ứng suất tiếp. 1. Tính ứng suất pháp: Mx z  y Jx Ứng suất pháp là hàm phân bố bậc nhất theo phương y. Tương tự như khi thanh chịu uốn thuần túy. 2. Tính ứng suất tiếp: S x ( y ).Q y  zy  J x .b( y ) S x ( y )  f ( y ) : Moment tĩnh của phần diện tích tính từ điểm muốn tính ứng suất đối với trục trung hòa. b( y )  f ( y ) : Chiều rộng của mặt cắt ngang đi qua điểm muốn tính ứng suất và song song với trục trung hòa. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.5. Tính bền khi thanh chịu uốn ngang phẳng Công thức tính  max cho một số mặt cắt thường gặp 1. Mặt cắt ngang là hình chữ nhật: S x  Fc yc Qy Fc  b( h / 2  y ) h  max x h/2 y h/2 y  zy y yc  y   2 2 bh  h  bh  2 y b  Sx ( y)    y   y     y2  22  2  2 4  J x  bh 3 /12; b( y )  b S x ( y ).Q y 6Q y  h 2 2 3 Q y max Thay vào  zy    zy  3   y    max  J x .b( y ) bh  4  2 bh Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.5. Tính bền khi thanh chịu uốn ngang phẳng Công thức tính  max cho một số mặt cắt thường gặp 2. Mặt cắt ngang là hình tròn: Qy  max x y y 4 Q y max R  Qy  zy  2 y 2   max  3J x 3  R2 Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.5. Tính bền khi thanh chịu uốn ngang phẳng Công thức tính  max cho một số mặt cắt thường gặp 3. Mặt cắt ngang định hình: t N Q y .S x Qy  max   max x J x .d h  zy Q y .S xD  zx N  J x .d 2 d h  S xD  S x   t Moment tĩnh của phần đế đối với trục x 22  Ứng suất tiếp  zx phân bố trên phần đế theo quy luật bậc nhất nhưng giá trị thường rất nhỏ so với  zy nên có thể bỏ qua. Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.5. Tính bền khi thanh chịu uốn ngang phẳng Trạng thái ứng suất và cách tính bền A'  min C' C C Mx Qy  max x B C y A 1. Lớp biên (A, A’) Ứng suất pháp đạt cực trị, ứng suất tiếp bằng 0  Trạng thái ƯS đơn Mx  max  max    Wx Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Chương VI: Tính bền thanh khi ứng suất không đổi 6.5. Tính bền khi thanh chịu uốn ngang phẳng Trạng thái ứng suất và cách tính bền A'  min C' C C Mx Qy  max x B C y A 2. Lớp trung hòa (B) ƯS tiếp đạt cực trị, ƯS pháp bằng 0  Trạng thái ƯS trượt thuần túy   Thuyết bền ƯS tiếp lớn nhất        (TB3) 2 max Thuyết bền thế năng biến đổi   hình dạng (TB4)    3 Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Đại học Bách Khoa Tp.HCM

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2422 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.