BÀI GIẢNG
CƠ HỌC VẬT LIỆU
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
0.1. KHÁI NIỆM CƠ HỌC VẬT LiỆU
0.2. HÌNH DẠNG VẬT THỂ
0.3. NGOẠI LỰC
0.4. LIÊN KẾT & PHẢN LỰC LIÊN KẾT
0.5. CÁC GIẢ THIẾT CHO BÀI TOÁN CƠ HỌC VẬT LIỆU
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
1
0.1. KHÁI NIỆMCƠHỌCVẬTLiỆU
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
-Nghiêncứugiữatảitrọng bên ngoài (external forces) tác động lên vậtthểcó khả
năng biếndạng (deformable body) và cường độ các nộilực (internal forces) bên
trong củavật.
- Tính toán biếndạng (deformations), tính ổnđịnh (stability) khi chịutácdụng của
các lựcbênn
g
oài.
-Dựbáo trước tình trạng chịulựccủacácvậtthểcầnthiếtkế.
ộ
ố
bà
á
h
lệ
M
ộ
ts
ố
bà
ito
á
ncơ
h
ọcv
t
l
i
ệ
u:
Vậtthểthỏađiềukiệnbền: không bịphá hủy(nứtgãy,sụpđổ..)
Vật
thể
thỏ
điề
kiệ
ứ
biế
d
à
hể
ị
ằ
t
iới
h
h
hé
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
2
Vật
thể
thỏa
điề
u
kiện
c
ứ
n
g
:
biến
d
ạn
g
v
à
c
h
uy
ển
v
ị
n
ằm
t
ron
g
giới
h
ạ
n
c
ho
phép
Vậtthểthỏađiềukiệnổnđịnh: bảo toàn hình thứcbiếndạng ban đầu
0.2. HÌNH DẠNG VẬTTHỂ
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Khối:
đ
ê
đập, món
g
má
y
…
T
ấm, vỏ:
sà
n
nhà, mái, v
ỏ
nồ
i
hơi, v
ỏ
má
y
ba
y
Thanh
:lànhững vậtthểhình dạng dài có kích thướctheomộtphương rấtlớnso
vớihaiphương còn lại, là loạivậtthểđược dùng rộng rãi trong thựctếnhưgiàn
cầu, cộtđiện, trụcmáy…
LTA_ Cơhọcvậtliệu (215004)
3
0.3. NGOẠI LỰC
Là lựctácđộng từmôi t ường hoặcậtthểbên ngoài lên ậtthể đang ét Ngoạilực
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Là
lực
tác
động
từ
môi
t
r
ường
hoặc
v
ật
thể
bên
ngoài
lên
v
ật
thể
đang
x
ét
.
Ngoại
lực
được phân loại theo nhiều cách khác nhau:
-Theo tính chất chủ động và bị động: tải trọng & phản lực:
ả
à
ủ
ộ
à
ó
ể
ế
ớ
ề
í
à
ộ
Tải
trọn
g
l
à
nhữn
g
lự
c
ch
ủ
đ
ộ
n
g
,n
g
hĩ
a
l
à
c
ó
th
ể
bi
ết
trư
ớc
v
ề
v
ị
tr
í
,
p
hươn
g
v
à
đ
ộ
lớn; là đầuvàocủa bài toán & đượcquyđịnh bởicácquyphạmthiếtkếhoặcđượctính
toán theo kích thướcvậtthể.
Phả
lự
là
hữ
lự
th
độ
hát
ih
t i
ị
tí
liê
kết
ật
thể
đ
ét
ới
á
Phản
lực
là
n
hữ
n
g
lực
th
ụ
độ
n
g
,
phát
s
i
n
h
t
ạ
i
v
ị
t
r
í
liên
kết
v
ật
thể
đ
an
g
x
ét
v
ới
c
ác
vậtthểxung quanh nó.
-Theo hình thức phân bố: lực tập trung & lực phân bố
L
tậ
t
là
l
tá
d
t i
ột
điể
ủ
ật
thể
khi
diệ
tí h
tề
l
thì
i
L
ự
c
tập
t
run
g
là
l
ự
c
tác
d
ụn
g
t
ạ
i
m
ột
điểm
c
ủa
v
ật
thể
;
khi
diện
tí
c
h
t
ruy
ền
l
ự
c
thì
co
i
nhưlựctruyềnquamộtđiểmđể đơngiảnhóasựphân tích.
Lựcphânbốlà lựctácdụng lên mộtdiệntích,mộtthểtích hoặcmộtđường củavật
thể
thể
.
-Theo tính chất tác dụng: lực tĩnh & lực động
Lựctĩnh là lựcbiếnđổichậmhoặc không thay đổitheothờigian.
Lự
c
độn
g
l
à
lự
c
thay đổ
i
nhan
h
the
o
thờ
i
g
ia
n
.
-Theo khả năng nhận biết: tải trọng tiền định & ngẫu nhiên
T
ả
i
tr
ọ
n
g
tiề
n
đ
ị
n
h
l
à
tả
i
tr
ọ
n
g
biế
t
trướ
c
g
i
á
tr
ị
ho
ặc
q
u
y
lu
ật
tha
y
đổ
i
the
o
thờ
i
g
ia
n
.
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
ọg
ị
ọg
g
ị
ặ
qy
ậ
y
g
Tảitrọng ngẫu nhiên là tảitrọng chỉbiếtđượccácđặctrưng xác suấtthống kê nhưgiá
trịtrung bình, độ lệch chuẩn.
4
0.4. LIÊN KẾT & PHẢN LỰC LIÊN KẾT
ể
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
-Vật th
ể
muốn duy trì hình dạn
g
& vị trí ban đầu khi chịu tác độn
g
của n
g
oại lực thì nó phải liên kết
với vật thể khác hoặc với đất (giá).
- Tùy theo tính chất ngăn cản chuyển động mà người ta đưa ra các sơ đồ liên kết, thường gặp là gối
tựadiđộng, gốitựacốđịnh, ngàm.
tựa
di
động,
gối
tựa
cố
định,
ngàm.
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
5
0.4. LIÊN KẾT & PHẢN LỰC LIÊN KẾT
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
6
0.4. LIÊN KẾT & PHẢN LỰC LIÊN KẾT
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
7
0
.
5
.
CÁC
G
I
Ả
THI
Ế
T
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
0
.
5
.
CÁC
GIẢ
THIẾT
a) Giảthiếtvềsơđồtính: khi tính toán bài toán cơhọcvậtliệuchohệ,hệvật
thểthựcđượcthaybằng sơđồtính.
b)
Giả
thiết
về
vật
liệu
:
liệu
được
coi
là
liên
tục
đồng
nhất
đẳng
hướng
và
b)
Giả
thiết
về
vật
liệu
:
liệu
được
coi
là
liên
tục
,
đồng
nhất
,
đẳng
hướng
và
đàn hồituyến tính.
c) Giảthiếtvềbiếndạng và chuyểnvị:
Khi
hị
tá
độ
bê
ài
ật
thể
ó
biế
d
à
hể
ị
bé
Vì
ậ
ó
-
Khi
c
hị
u
tá
c
độ
n
g
bê
nn
g
o
ài
,v
ật
thể
c
ó
biế
n
d
ạn
g
v
à
c
h
uy
ể
nv
ị
bé
.
Vì
v
ậ
y, c
ó
thểkhảosátsựcân bằng củavậtthểhoặccácbộphậncủanótheohìnhdạng
ban đầu.
Khi
ật
thể
ó
hể
ị
bé
à
ật
liệ
đà
hồi
tế
tí h
thì
ó
thể
á
d
-
Khi
v
ật
thể
c
ó
c
h
uy
ể
nv
ị
bé
v
à
v
ật
liệ
u
đà
n
hồi
t
uy
ế
n
tí
n
h
thì
c
ó
thể
á
p
d
ụn
g
nguyên lý cộng tác dụng:
mộtđạilượng do nhiềunguyênnhânđồng thờigâyra
sẽbằng tổng đạilượng đódotácđộng của các nguyên nhân riêng lẻ.
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
8