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 2 - Chương 10: Thanh chịu lực phức tạp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Báo xấu

26
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Sức bền vật liệu 2 - Chương 10: Thanh chịu lực phức tạp. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung về: khái niệm chung; thanh chịu uốn xiên; thanh chịu uốn và kéo (nén) đồng thời; thanh chịu kéo (nén) lệch tâm;... 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 2 - Chương 10: Thanh chịu lực phức tạp

®¹i häc Chương 10 THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP Tran Minh Tu – University of Civil Engineering 8(50) Chapter 7 E-mail: tpnt2002@yahoo.com
Thanh chịu lực phức tạp 10.1. Khái niệm chung 10.2. Thanh chịu uốn xiên 10.3. Thanh chịu uốn và kéo (nén) đồng thời 10.4. Thanh chịu kéo (nén) lệch tâm University of Architechture
10.1. Khái niệm chung (3) Trong trường hợp tổng quát, trên mặt cắt ngang của một thanh chịu tác dụng của ngoại lực có sáu ứng lực: • Lực dọc: Nz • Lực cắt : Qx, Qy Mx x Mz Qx • Mô men uốn: Mx, My • Mô men xoắn: Mz NZ z My Bốn ứng lực cơ bản: Qy y Nz, Mx, My,Mz University of Architechture
10.1. Khái niệm chung (4) 10.1.1. Chịu lực cơ bản (đơn giản) Trên mặt cắt ngang chỉ tồn tại một trong 6 ứng lực Nz Kéo (nén) đúng tâm: Nz σz = A Mz Xoắn thuần túy: Mz τ= ρ Ip Mx Mx σz = y Uốn thuần túy: Ix My My σz = x Iy University of Architechture
10.1. Khái niệm chung (5) 10.1.2. Chịu lực phức tạp Là tổ hợp của các trường hợp chịu lực đơn giản • Uốn xiên: Chịu uốn đồng thời trong hai mặt phẳng quán tính chính trung tâm • Uốn và kéo (nén) đồng thời • Uốn và xoắn đồng thời • Chịu lực tổng quát University of Architechture
Uốn + Xoắn Uốn + Nén University of Architechture
10.1. Khái niệm chung (6) 10.1.3. Phương pháp nghiên cứu Nguyên lý cộng tác dụng: Một đại lượng do nhiều nguyên nhân gây ra sẽ bằng tổng các đại lượng đó do từng nguyên nhân riêng rẽ gây ra. = + University of Architechture
10.1. Khái niệm chung (7) • Điều kiện áp dụng nguyên lý: – Vật liệu làm việc trong miền đàn hồi – Biến dạng bé Mx • Bỏ qua ảnh hưởng lực cắt Mz • Qui ước chiều dương Nz x các thành phần ứng lực: z My – Nz >0: đi ra khỏi mặt cắt y – Mx>0: căng thớ về phía dương của trục y – My>0: căng thớ về phía dương của trục x – Mz>0: nhìn vào mặt cắt thấy quay thuận chiều kim đồng hồ University of Architechture
10.2. Uốn xiên (1) 10.2.1. Định nghĩa Một thanh được gọi là chịu uốn xiên khi trên mặt cắt ngang tồn tại đồng thời hai ứng lực là các mô men uốn Mx, My nằm trong các mặt phẳng quán tính chính trung tâm của mặt cắt ngang F1 F F1 F x F2 F2 x α y a b c a b y (a) (b) Định nghĩa khác: Thanh chịu uốn xiên là thanh chịu lực sao cho trên mọi mặt cắt ngang của thanh chỉ có một ứng lực là mômen uốn Mu nằm trong mặt phẳng chứa trục z của thanh nhưng không trùng với mặt phẳng quán tính chính trung tâm nào của mặt cắt ngang University of Architechture
F x z y University of Architechture
10.2. Uốn xiên (2) • Mặt phẳng tải trọng: là F mặt phẳng chứa tải trọng và trục thanh • Đường tải trọng: giao tuyến của mặt phẳng tải x trọng và mặt cắt ngang Mu Mu (đi qua gốc toạ độ và z vuông góc với phương y của vectơ mô men Đường tải trọng tổng) • Vec tơ mô men có chiều được xác định theo qui tắc vặn nút chai University of Architechture
10.2. Uốn xiên (3) 10.2.2. Ứng suất trên mặt F cắt ngang • Gọi α - góc giữa hướng của trục x và đường tải trọng (α0 khi chiều quay từ trục x đến x Mx Mu đường tải trọng thuận My chiều kim đồng hồ) z α Mu Ta có: M x = M sin α y Đường tải M y = M cos α trọng Áp dụng nguyên lý cộng tác dụng Mx My σz =σ +σ = y+ (M x ) (M y ) z z x Ix Iy University of Architechture
10.2. Uốn xiên (4) Mx My σz = y+ x (7.1) Ix Iy - (x, y) - toạ độ điểm tính ứng suất trên mặt cắt ngang - Mx, My – các thành phần ứng lực tại mặt cắt ngang đang xét - Ix, Iy – các mô men quán tính chính trung tâm của tiết diện. Trong (7.1) phải chú ý dấu của toạ độ x, y theo chiều các trục quán tính chính trung tâm của mặt cắt ngang và dấu của Mx, My theo qui ước => + - vùng kéo Công thức kỹ thuật: Mx My σz = ± y± x - vùng nén Ix Iy (7.2) University of Architechture
10.2. Uốn xiên (5) • Ứng suất pháp tại điểm B do mô men uốn Mx và My gây ra: Mx My σz = + yB + xB Ix Iy σmin Mx Mx x x x x x My x z My z z y B σzB y y B B σmax y y y σmin (c) (a) (b) σzB σmax University of Architechture
10.2. Uốn xiên (6) 10.2.3. Đường trung hoà và biểu đồ ứng suất • Đường trung hoà – quĩ tích những điểm có ứng suất pháp bằng không, phương trình có dạng: Mx My y+ x=0 (7.3) Ix Iy k=tangβ M y Ix Có thể viết dưới dạng: y=− x Mx Iy University of Architechture
10.2. Uốn xiên (7) Nhận Nhậnxét xét • Đường trung hoà là đường thẳng đi qua gốc toạ độ với hệ số góc (chiều dương góc β như qui ước): M y Ix 1 I x (7.4) k = tan β = − =− Mx Iy tan α I y Đường tải trọng ⎛ M x = M sin α ⎞ Đường trung hoà ⎜ ⎟ M ⎝ y = M cos α ⎠ σmin α x • Ix ≠ Iy: đường trung hoà - β không vuông góc với đường tải trọng • Ix = Iy: đường trung hoà + y vuông góc với đường tải σmax trọng University of Architechture
10.2. Uốn xiên (8) • Những điểm cùng trên một đường thẳng song song với đường trung hoà thì có ứng suất pháp như nhau => Chuyển việc vẽ biểu đồ ứng suất pháp trong không gian bằng việc vẽ biểu đồ ứng suất pháp trong mặt phẳng một cách đơn giản a. Tìm trọng tâm C của mặt cắt ngang, xác định hệ trục quán tính chính trung tâm b. Tính các giá trị nội lực Mx, My tại mặt cắt ngang đang xét và các đặc trưng hình học mặt cắt ngang Ix, Iy. c. Dựng đường trung hoà với hệ số góc theo (7.4) d. Kéo dài đường trung hoà, từ điểm K xa đường trung hoà nhất thuộc vùng chịu kéo, và điểm N xa đường trung hoà nhất thuộc vùng chịu nén, kẻ hai đường thẳng song song với đường trung hoà. Kẻ đường vuông góc với đường trung hoà là đường chuẩn University of Architechture
10.2. Uốn xiên (9) e. Tính các giá trị ứng suất cực trị tại K và N theo (7.3) và dựng các tung độ tương ứng . Mx My K σ max =+ yK + xK yK Ix Iy xN σmax xK x + yN β N - σmin y Mx My σ min =− yN − xN Ix Iy University of Architechture
10.2. Uốn xiên (10) 10.2.4. Ứng suất pháp cực trị và điều kiện bền - Sau khi dựng đường trung hoà, ta xác định được toạ độ điểm xa đường trung hoà nhất thuộc vùng chịu kéo và vùng chịu nén, từ đó xác định ứng suất pháp cực trị theo: M x max My (k k ) x max , y max toạ độ điểm xa σ z max =+ yk + xkmax đường trung hoà nhất thuộc Ix Iy vùng chịu kéo M x max My (n n ) x max , y max toạ độ điểm xa σ z min =− yn − xnmax đường trung hoà nhất thuộc Ix Iy vùng chịu nén University of Architechture
10.2. Uốn xiên (11) Chú Chúýý • Với mặt cắt ngang hình chữ nhật, chữ I, mặt cắt có 2 trục đối xứng nội tiếp được trong hình chữ nhật, thì các điểm có ứng suất pháp cực trị chỉ ở các điểm góc nên: Mx My σ z max = σ z min = + Wx Wy • Với mặt cắt ngang tròn hay đa giác đều, thanh chỉ chịu uốn phẳng do vậy Mu M x2 + M y2 σ z max = σ z min = = Wu Wx 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.