zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Sức bền vật liệu 1 - Chương 1: Nội lực trong bài toán thanh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Báo xấu

14
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Sức bền vật liệu 1 - Chương 1: Nội lực trong bài toán thanh. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung về: các thành phần nội lực trên mặt cắt ngang; biểu đồ nội lực – phương pháp mặt cắt biến thiên; liên hệ vi phân giữa mô men uốn, lực cắt và tải trọng phân bố; phương pháp vẽ biểu đồ nội lực theo điểm đặc biệt;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Sức bền vật liệu 1 - Chương 1: Nội lực trong bài toán thanh

Chương 1 NỘI LỰC TRONG BÀI TOÁN THANH
Chương 1. Nội lực trong bài toán thanh NỘI DUNG 1.1. Các thành phần noäi lực trên mặt cắt ngang 1.2. Biểu đồ nội lực – PP mặt cắt biến thiên 1.3. Liên hệ vi phân giữa mô men uốn, lực cắt và tải trọng phân bố 1.4. Phương pháp vẽ biểu đồ nội lực theo điểm đặc biệt 1.5. Biểu đồ nội lực của dầm tĩnh định nhiều nhịp 1.6. Biểu đồ nội lực của khung phẳng University of Architechture
1.1. Các thành phần noäi lực trên mặt cắt ngang (1) • Trong trường hợp tổng quát trên mặt cắt ngang của thanh chịu tác dụng của ngoại lực có 6 thành phần noäi lực: Mx x Mz Qx NZ z My Qy y University of Architechture
1.1. Các thành phần noäi lực trên mặt cắt ngang (2) • Bài toán phẳng: Ngoại lực nằm trong mặt phẳng đi qua trục z (yOz) => Chỉ tồn tại các thành phần ứng lực trong mặt phẳng này: Nz, Mx, Qy Mx x NZ z Qy y • Nz - lực dọc; Qy - lực cắt; Mx – mô men uốn University of Architechture
1.1. Các thành phần noäi lực trên mặt cắt ngang (3) Để xác định các thành phần nôi lực: PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT Qui ước dấu các thành phần ứng lực  Lực dọc: N>0 khi có chiều đi ra khỏi mặt cắt  Lực cắt: Q>0 khi có chiều đi vòng quanh phần thanh đang xét theo chiều kim đồng hồ  Mô men uốn: M>0 khi làm căng các thớ dưới N N University of Architechture
1.1. Các thành phần noäi lực trên mặt cắt ngang (4) 1 1 M M N Q Q University of Architechture
1.1. Các thành phần noäi lực trên mặt cắt ngang (5) Cách xác định các thành phần noäi lực  Giả thiết chiều các thành phần M, N, Q theo chiều dương qui ước  Thiết lập phương trình hình chiếu lên các trục z, y và phương trình cân bằng mô men với trọng tâm O của mặt cắt ngang Z  0 => N= ... Y  0 => Q= ... M O  0 => M= ... University of Architechture
1.2. Biểu đồ nội lực (1) Khi tính toán => cần tìm vị trí mặt cắt ngang có trị số noäi lực lớn nhất => biểu đồ Biểu đồ nội lực - là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của các thành phần noäi lực theo toạ độ mặt cắt ngang Các bước vẽ biểu đồ nội lực – Phương pháp mặt cắt biến thiên University of Architechture
1.2. Biểu đồ nội lực (2) a. Xác định phản lực tại các liên kết b. Phân đoạn sao cho treân moãi ñoaïn khoâng coù löïc taäp trung & momen taäp trung c. Viết biểu thức xác định các thành phần ứng lực N, Q, M theo toạ độ mặt cắt ngang bằng phương pháp mặt cắt d. Vẽ biểu đồ cho từng đoạn căn cứ vào phương trình nhận được từ bước (c) e. Kiểm tra biểu đồ nhờ vào các nhận xét mang tính trực quan, tính kinh nghiệm. University of Architechture
1.2. Biểu đồ nội lực (3) Biểu đồ lực dọc, lực cắt vẽ theo qui ước và mang dấu N, Q z Biểu đồ mô men luôn vẽ về phía thớ căng z M University of Architechture
Ví dụ 1.1 (1) Vẽ biểu đồ noäi lực trên các mặt F cắt ngang của thanh chịu tải trọng như hình vẽ C GIẢI: a b VB 1. Xác định phản lực VA M A  VB  a  b   Fa  0 Fa  VB   a  b M B  VA  a  b   Fb  0 Fb  VA   a  b Thử lại: Y  0 University of Architechture
Ví dụ 1.1 (2) Đoạn AC 1 F 2 Mặt cắt 1 – 1: 0  z1  a A B C N 0 1 2 Fb a b  Y  Q  VA  0  Q  VA   a  b VA M M VB N N Fbz1 z1  M 0  M  VA z1  0  M  VA z1   a  b  VA Q z2 Q Đoạn BC VB Mặt cắt 2 – 2: 0  z2  b N 0 Fa Y  Q  VB  0  Q  VB    a  b Faz2  M 0  M  VB z2  0  M  VB z2   a  b University of Architechture
Ví dụ 1.1 (3) Fb F AC : Q   a  b Fa C BC : Q    a  b a b VA VB Fbz1 AC : M  Fb  a  b a+b Faz2 + F BC : M  Q N  a  b Fa Nhận xét 1 Tại mặt cắt có lực tập a+b trung => biểu đồ lực cắt có bước nhảy, độ lơn bước nhảy bằng M giá trị lực tập trung, xét từ trái qua phải, chiều bước nhảy cùng chiều Fab lực tập trung a+b University of Architechture
Ví dụ 1.2 (1) 1 Vẽ biểu đồ các thành phần noäi lực trên các mặt cắt ngang của thanh q chịu tải trọng như hình vẽ GIẢI 1 L 1. Xác định các phản lực liên kết VA VB M q.l Bài toán đối xứng:  VA  VB  q 2 N Hoặc: Q 2 q.l VA z ql  A B 2 0 M  V .l   VB  2 qz 2 ql 2 q.l  M 0 M  VA z  2  0  M B  VA .l  2  0  VA  2 ql q  M  .z  .z 2 2. Biểu thức nội lực 2 2 Xét mặt cắt 1-1 ql (0 ≤ z  L)  Y  Q  qz  VA  0 Q 2  q.z University of Architechture
Ví dụ 1.2 (2) qL z  0  QA  q ql 2 Q   q.z 2 qL z  L  QB   L 2 VA VB qL/2 ql q z  0  M A  0 M  .z  .z 2 2 2 z  L  M B  0 + qL L Q M'   qz M '  0  z  2 2 qL2 M ''  q  0  M max  M  z  L / 2  L/2 8 qL/2 Nhận xét 2 Tại mặt cắt có lực cắt M bằng 0, biểu đồ mô men đạt cực trị qL2/8 University of Architechture
Ví dụ 1.3 (1) 1. Xác định phản lực: 1 M 2 M A VB .(a  b)  M  0 C M  VB  ab VA a 1 b 2 VB  M B  VA.(a  b)  M  0 M M M  VA  ab 2. Lập các biểu thức noäi lực: z1 Q Q z2 VB AC: Xét mặt cắt 1-1 ( 0 ≤ z1  a) VA M Qy  VA   ab M x  VA .z BC: Xét mặt cắt 2-2 ( 0 ≤ z2  b) M Qy  VA   ab M x  VB .z2 University of Architechture
Ví dụ 1.3 (2) AC: ( 0 ≤ z1  a) M M C Qy  VA   ab M x  VA .z1 a b VA VB BC: ( 0 ≤ z2  b) Q Qy  VA   M M ab (a+b) M M x  VB .z2 Ma (a+b) (a+b) Nhận xét 3 M Tại mặt cắt có mô men tập trung, biểu đồ mô men có bước M nhảy, độ lớn bước nhảy bằng giá trị mô men tập trung, xét từ trái qua phải, mômen tập trung Mb quay thuận chiều kim đồng hồ thì bước nhảy đi xuống (a+b) University of Architechture
1.3. Liên hệ vi phân giữa mô men uốn, lực cắt và tải ngang phân bố (1) 1 2 • Xét dầm chịu tải phân bố q(z) q(z)>0: hướng lên Tách đoạn thanh có chiều dài dz giới hạn bởi 2 mặt cắt ngang 1-1 và 2-2 1 dz 2  Y  Q  dQ  Q  q( z)dz  0 M M+dM dQ   q( z ) dz dz dz  M  M  dM  M  (Q  dQ) 2 Q  0 2 Q Q+dQ 2 dz dM d M dQ  Q 2   q( z ) dz dz dz Đạo hàm bậc hai của mô men uốn bằng đạo hàm bậc nhất của lực cắt và bằng cường độ tải trọng ngang phân bố University of Architechture
1.3. Liên hệ vi phân giữa mô men uốn, lực cắt và tải ngang phân bố (2) Ứng dụng  Nhận dạng các biểu đồ Q, M khi biết qui luật phân bố của tải trọng q(z). Nếu trên một đoạn thanh biểu thức của q(z) bậc n thì biểu thức lực cắt Q bậc (n+1), biểu thức mô men M bậc (n+2)  Tại mặt cắt có Q=0 => M cực trị  Tính các thành phần Q, M tại mặt cắt bắt kỳ khi biết giá trị của chúng tại mặt cắt xác định • Qphải = Qtrái + Sq ( Sq – Dtích biểu đồ q) • Mphải = Mtrái + SQ ( SQ – Dtích biểu đồ Q) University of Architechture
1.3. Liên hệ vi phân giữa mô men uốn, lực cắt và tải ngang phân bố (3) B B q q(z)  dQ   q( z )dz A A Sq QB  QA  Sq z A B Q Q(z) B B  dM   Q( z )dz SQ A A z M B  M A  SQ A B University of Architechture

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

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

65 tài liệu

2431 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.