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

Bài giảng môn Cơ học kết cấu: Chương 5

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:69

6
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ học kết cấu 2" Chương 5 Chuyển vị của hệ thanh, cung cấp cho người học những kiến thức như Nguyên lý công khả dĩ của hệ đàn hồi; các định lý tương hỗ; công thức maxwell-mohr; cách nhân biểu đồ vêrêsaghin;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Cơ học kết cấu: Chương 5

  1. BÀI GIẢNG CƠ HỌC KẾT CẤU 2 CHƯƠNG 5
  2. 5.1. KHÁI NIỆM Mục đích: - Xác định công thức chuyển vị cho kết cấu bất kỳ chịu tải trọng P, nhiệt độ t, chuyển vị cưởng bức (lún không đều giữa các gối tựa, lắp ráp các chi tiết chế tạo không chính xác ) . - Đánh giá điều kiện cứng của kết cấu - Xây dựng cơ sở lí thuyết để tính hệ siêu tĩnh Phương pháp: Dùng nguyên lí công khả dĩ Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 2
  3. 5.1. KHÁI NIỆM 1. Cân bằng Vật thể đứng yên thì tổng hợp lực bằng không  dùng các phương trình cân bằng để tìm các lực chưa biết (phản lực, nội lực). 2. Cách viết các phương trình cân bằng: Bài toán phẳng có nhiều nhất ba phương trình độc lập tuyến tính (bài toán không gian có sáu phương trình). Viết các phương trình nầy theo Sức bền vật liệu hay Cơ học kết cấu 1 Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 3
  4. 5.1. KHÁI NIỆM 3. Các giả thuyết:  Vật liệu: Liên tục, đồng nhất và đẳng hướng.  Luật ứng xử: Đàn hồi tuyến tính ( Định luật Hooke)  Biến dạng, chuyển vị là bé so với kích thước ban đầu. 4. Khái niệm về biến dạng và chuyển vị: + Biến dạng của kết cấu, của phân tố- Sự thay đổi hình dạng của kết cấu, của phân tố + Chuyển vị- Sự thay đổi vị trí của phân tố,mặt cắt, điểm Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 4
  5. 5.1. KHÁI NIỆM 4. Khái niệm về biến dạng và chuyển vị (tt): Chuyển vị: P P K v Chuyển vị của mặt cắt ngang K' K trong mặt phẳng Chuyển vị đứng (v)  u Chuyển vị ngang (u) Chuyện vị xoay ( chuyển vị góc) () Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 5
  6. 5.1. KHÁI NIỆM 4. Khái niệm về biến dạng và chuyển vị (tt): + Biến dạng của phân tố- Sự thay đổi hình dạng của phân tố d dz  NZ NZ Qy Qy MX MX dz dz+dz dz dz a) b) c) + Lực dọc NZ gây ra biến dạng dài (hình a)) + Lực cắt QY gây ra biến dạng góc (hình b)) + Mômen uốn gây ra biến dạng uốn (hình c)) Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 6
  7. 5.1. KHÁI NIỆM 4. Khái niệm về biến dạng và chuyển vị (tt): Ký hiệu chung: Δkm - Chuyển vị tại k theo phương k do nguyên nhân m gây ra. k m Vị trí, phương Nguyên nhân Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 7
  8. 5.1. KHÁI NIỆM 4. Khái niệm về biến dạng và chuyển vị (tt): Ký hiệu chung: Δkm - Chuyển vị tại k theo phương k do nguyên nhân m ( lực Pm gây ra ). Pm 1 k k km km km - Chuyển vị tại k theo phương k do nguyên nhân m bằng đơn vị (lực Pm =1) gây ra. km còn được gọi là chuyển vị đơn vị Và ta có: km = km .Pm Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 8
  9. 5.1. KHÁI NIỆM 4. Khái niệm về biến dạng và chuyển vị (tt): Ký hiệu chung: Δkm - Chuyển vị tại k theo phương k do nguyên nhân m ( lực Pm ) gây ra . Pm Tương tự: k m Δmk - Chuyển vị tại m theo km mm phương m do nguyên nhân k ( lực Pk) gây ra. Pk k m kk mk Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 9
  10. 5.1. KHÁI NIỆM 5. Chuyển vị thực: Chuyển vị một mặt cắt K nào đó do nguyên nhân thực 6. Chuyển vị khả dĩ: Chuyển vị của mặt cắt K do nguyên nhân khác gây ra. Pk Pm kk- Chuyển vị thực do lực PK k kk km km- Chuyển vị khả dĩ thực do một nguyên nhân m nào đó (lực Pm , nhiệt độ, lún gối tựa Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 10
  11. 5.1. KHÁI NIỆM 7. Công thực Công của lực trên chuyển vị do chính nó gây ra (chuyển vị thực). 8. Công khả dĩ (công ảo): Công của các lực trên chuyển vị vô cùng bé do nguyên nhân bất kỳ khác gây ra trên cùng một hệ. Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 11
  12. 5.1. KHÁI NIỆM 8. Trạng thái của hệ: Là phản ứng của hệ khi chịu 1 tác động Pk Trạng thái “k” k m kk mk Pm k m Trạng thái “m” km mm Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 12
  13. 5.1. KHÁI NIỆM 9. Hình thức hóa khái niệm công khả dĩ: Để đơn giản, hình thức hoá khái niệm công khả dĩ bằng cách tách ra hai trạng thái độc lập “k” P1 P1 P2 11 11 P2 12 “m” 12 Công khả dĩ: T12 = P112 Đây là công của lực P1 sinh ra trên chuyển vị 12 do lực P2 tạo ra Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 13
  14. 5.1. KHÁI NIỆM 10. Chú ý: Với vật thể biến dạng, có chuyển vị khả dĩ thì cũng có biến dạng khả dĩ, vì vậy có công khả dĩ của ngoại lực trên chuyển vị và của nội lực trên biến dạng. Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 14
  15. 5.2 NGUYÊN LÝ CÔNG KHẢ DĨ CỦA HỆ ĐÀN HỒI 1. Các khái niệm:  Định nghĩa: công khả dĩ là công sinh ra bởi ngoại lực và nội lực (trạng thái “k”) trên chuyển vị và biến dạng do các nguyên nhân khác gây ra (trạng thái “m”). Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 15
  16. 5.2 NGUYÊN LÝ CÔNG KHẢ DĨ 1. Các khái niệm (tt):  Các trạng thái: - “m”: + Trạng thái thực, chịu tác động của các nguyên nhân (P, to, ). Cần tìm chuyển vị km tại 1 điểm. - “k”: + Trạng thái ảo, do lực Pk gây ra. Pm “m” to km i “k” Pk Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 16
  17. 5.2 NGUYÊN LÝ CÔNG KHẢ DĨ 2. Nguyên lý công khả dĩ cho hệ đàn hồi (Poisson, 1833) Nếu một hệ đàn hồi cân bằng dưới tác dụng của ngoại lực và nội lực ở trạng thái “k”, thì tổng công khả dĩ Tkm của ngoại lực và Akm của nội lực trạng thái “k” trên chuyển vị và biến dạng khả dĩ tương ứng của trạng thái “m” phải bằng 0. Công thức: Tkm + Akm = 0 hay Tkm = - Akm (1) Chú ý: Chuyển vị & biến dạng khả dĩ là vô cùng bé & phù hợp với điều kiện liên kết của hệ. Chuyển vị & biến dạng ở trạng thái “k” thõa mãn tính chất này. Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 17
  18. 5.2 NGUYÊN LÝ CÔNG KHẢ DĨ 3. Công khả dĩ của ngoại lực ở “k” trên chuyển vị ở “m” : Tkm = Pk.km + Rik im (2) Pm “m” to km i “k” Pk Rik Dấu  chỉ rằng tính cho nhiều phản lực ở”k” Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 18
  19. 5.2 NGUYÊN LÝ CÔNG KHẢ DĨ 4. Công khả dĩ của nội lực ở “k” trên biến dạng ở “m”: Tách 1 phân tố thanh dz ở 2 trạng thái. - “k”: các nội lực Mk ; Nk; Qk . - “m”: các nội lực Mm ; Nm ; Qm. Mk Mk Mm Mm Nk Nm “k” “m” Nk Nm Qk Qk Qm Qm dz dz Trạng thái “k” Trạng thái “m” Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 19
  20. 5.2 NGUYÊN LÝ CÔNG KHẢ DĨ 4. Công khả dĩ của nội lực (tt). - “m”: biến dạng của phân tố được phân tích ra 3 biến dạng cơ bản. m dz m.dz Mk Mk m m Nk 2 2 “k” dz Nk Qk Qk dz+dzm m.dz/2 dz dz “m” Lúc nầy các lực Mk , Nk , Qk sẽ có vai trò như ngoại lực đối với phân tố dz Chương 5: Chuyển vị của hệ thanh 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2