Báo cáo bài tập lớn môn: Sức bền vật liệu 1 - Nguyễn Đình Chức

Chia sẻ: Nguyễn đình Chức | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

312
lượt xem 55
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm giúp các bạn có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình học tập và nghiên cứu về môn Sức bền vật liệu 1, mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài báo cáo bài tập lớn môn "Sức bền vật liệu 1". Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo bài tập lớn môn: Sức bền vật liệu 1 - Nguyễn Đình Chức

ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA CƠ KHÍ BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN: SỨC BỀN VẬT LIỆU 1 GVHD: NGUY ỄN H ỒNG ÂN SINH VIÊN:NGUYỄN ĐÌNH CHỨC MSSV: 21300422
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 SƠ ĐỒ: 1 SỐ LIỆU: 5 BÀI 1: SƠ ĐỒ A – SỐ LIỆU 5 k=0.5, a=1 m, M=2qa2, q=2, P=qa M P q A B C D ka a a Thay số liệu và các phản lực ta có hình sau:
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 M=2qa2 P=qa Q=2qa q A B HB C D VD VB a/ 2 a a Phản lực tại các gối tựa: ∑FX=0 HB =0 ∑FY=0 VDVB=2qaP ∑M/B =0 +M+2qa.a=2a.VD VD= = = 9/2 VB= VD+P2qa= =5/2 Xét đoạn AB: Xét mặt cắt 1-1: N Z =0 A => Qy = P=qa Mx =0
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 Xét mặt cắt 2-2: với z bất kì : z thuộc (0;a/2) Xét phần bên trái z ∑đứng =0 => Qy = P = ∑ngang =0=> NZ = 0 ∑M/K =0=> Mx=qa.z Xét đoạn BC: Xét mặt cắt 3-3: z thuộc (a/2;3a/2) Xét phần phía bên trái q L a/2 VB qa z ∑đứng=0 => Qy =P – – VB = ∑ngang=0 => Nz = 0 ∑M/ L=0 => Mx=qa.z-(5/4)qa(z-a/2)-q(z-a/2)2/2 Xét đoạn CD:
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 Xét mặt cắt 4-4: z thuộc (3a/2;5a/2) Xét phần bên phải q ∑đứng=0 => Qy = q ) - = qa/4-qz ∑ngang=0 => Nz = 0 ∑M/ J =0 => VD(5a/2-z)- q(5a/2-z)2/2 =5qa2/2+qa.z/4-q.z2/2 Xét mặt cắt 5-5: Qy = VD =9qa/4 Nz = 0 M=0 BIỂU ĐỒ NỘI LỰC:
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 a/2 a a A D NZ qa + B C D A Qy - q _a 4 - 5qa _ 4 9q _a qa2 _ 4 A B 4 C D MX q _a2 1 .28a 2 7q _a2 4 Nhận xét:  Đoạn AB không có lực phân bố nên lực cắt là hằng số  momen uốn là đường bậc nhất.  Đoạn BD có lực phân bố đều nên lực cắt là đường bậc nhất  momen uốn là đường cong bậc hai. Mx=0 tại z=1.28a= Tại C có momen tập trung M=2qa2 =, nên biểu đồ momen uốn có bước nhảy. Theo định lý bước nhảy, tại C có momen lực tập trung ,
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 chiều bước nhảy đúng theo chiều momen tập trung và có trị số bằng trị số bằng đúng momen tập trung. Theo định lý bước nhảy, tại B có lực tập trung , chiều bước nhảy đúng theo chiều lực tập trung và có trị số bằng trị số bằng đúng lực tập trung Bài 2: k1=0.5, k2=1, q0=7, P=2q0a, M=2q0a2 M q0 P A B C D k 1a a k2 a Thay số liệu và các phản lực ta có hình sau: Q=q0_a M= 2q0a q0 2 2 P= 2q0a MD A B C D HD VD a/ 2 a a +Phương trình phản lực:
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 ∑FX=0 => HD=0 ∑FY=0 => VD= P Q =qa∑M/A =0 M+Q.a –P.qa+VD.qaMD=0 => MD =qa2 Đoạn AB: Xét mặt cắt 1-1: ∑ngang=0 => NZ=0 => ∑đứng =0 => Qy =0 ∑ M/A =0 => MX=M=2q0a2 Xét mặt cắt 2-2: M ∑ngang=0 => NZ=0 A K => ∑đứng =0 => Qy =0 z ∑ M/A =0 => MX=M=2q0a2 ĐOẠN BC: Xét mặt cắt 3-3: q(z) 3a/2-z a 5a/2- z Ta có: q(z)=q0 ∑ngang=0 => NZ=0 ∑đứng =0 => Qy - +P-VD => Qy=q0a+ q0(2 ∑ M/J =0 => MX =q0(3+2q0a(-q0a(+q0a2
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 Đoạn CD: Xét mặt cắt 4-4: VD ∑ngang=0 => NZ=0 ∑đứng =0 => Qy=q0a ∑M/E=0=>MX=MD-VD (z)=q0a2+q0az Xét mặt cắt 5-5: ∑ngang=0 => NZ= 0 NZ Ta có: ∑đứng =0 => Qy=VD= q0a ∑M/D=0=>MX=MD= qa2
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 BIỂU ĐỒ NỘI LỰC: a/ 2 a a NZ A B C D + Qy - MX  Nhận xét: + Đoạn AB lực cắt không tồn tại  momen uốn là hằng số. + Đoạn CD lực cắt là hằng số  momen uốn là đường bậc nhất. + Đoạn BC có lực phân bố là đường bậc nhất  lực cắt là đường bậc hai  momen uốn là đường bậc ba. + Tại C có lực tập trung P nên biểu đồ lực cắt có bước nhảy,giá trị bước nhảy bằng giá trị lực tập trung P.
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 Bài 3: q=5, P=3qa, M= 3qa2 P M D A B C E  Thay các số liệu và đặt phản lực liên kết thay cho các gối tựa, ta có hình sau:
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 P M D A B C E  Tính các phản lực HA, HE và VD : ∑FX= 0 =>HA+HE=qa HA= ∑FY = 0=>VD-2qa+P=0 => VD= -qa ∑M/B = 0=> M-VD.2a+ –HE.a=0 H E=  Viết biểu thức nội lực cho từng đoạn thanh. Đoạn AB: Xét mặt cắt 11với z bất kì thuộc [0;a] xét lấy phần thanh bên trái: ∑ngang=0 => NZ=HA= A J Ta có: ∑đứng=0 => QY=-q.z
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 Z ∑M/J =0 => 2 MX=qz Đoạn BC: Xét mặt cắt 22 với z bất kì thuộc [a;2a]. Xét lấy phần thanh bên trái. ∑ngang=0 => N Z = H A= A K Ta có: ∑đứng=0 =>QY=P-qz=3qa-qz ∑M/K =0 => 2 MX=-z +3qa(z-a) Đoạn CD: Xét mặt cắt 33 với z bất kì thuộc [2a;3a]. Xét lấy phần thanh bên phải. ∑ngang=0 => NZ=0 L D Ta có ∑đứng=0 =>QY=VD=qa 3a-z VD ∑M/L =0 => MX=- qa(3a-z) Đoạn EC: Xét mặt cắt 44 với z bất kì thuộc [0;a]. Xét lấy phần thanh phía dưới N ∑ngang=0 => NZ=0 Z Ta có: ∑đứng=0 =>QY= HE -qz= -qz
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 E ∑M/N =0 => MX=HE .z - qz2= -qz2  Phân tích các biểu thức nội lực. (1) Đoạn AB: + Nz là hằng số trong toàn đoạn với NZ= = kN + Qy là đường bậc nhất: QY= - q.z Tại A (z = 0)  QY=0 Tại B (z = a=1)  QY=qa=5 kN + Mx là đường cong bậc hai: MX=qz2 Tại A (z = 0)  MX=0 Tại B (z =a= 1)  MX=qa2 =5/2 kNm Xét cực trị của đường cong: dMX/dz=-qz=0 =>z=0 Như vậy, điểm cực trị sẽ nằm trong đoạn AB, tại A (z = 0). (2) Đoạn BC: + Nz là hằng số trong toàn đoạn với NZ= = kN + Qy là đường bậc nhất: QY=3qa-qz Tại B (z =a= 1) thì: QY=2qa=10 kN Tại C (z =2a= 2) thì: QY=qa=5 kN + Mx là đường cong bậc hai: MX=z2+3qa(z-a) Tại B (z =a= 1) MX=a2 =5/2 kNm Tại C (z =2a= 2) QY= qa2 =20 kNm Xét cực trị của đường cong: dMX/dz=3qa-qz=0 =>z=3a=3m Như vậy, điểm cực trị nếu có sẽ không nằm trong đoạn BC. (3) Đoạn CD: + Nz không tồn tại trong toàn đoạn. + Qy là hằng số với: QY=qa =5 kN
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 + Mx là đường bậc nhất: MX=-qa(3a-z) Tại C (z =2a= 2) -qa2 = 20 kNm Tại D (z =3a= 3) Mx=0 (4) Đoạn EC: + Nz là không tồn tại trong toàn đoạn. + Qy là đường bậc nhất: QY= -qz Tại E (z = 0) thì: QY= kN Tại C (z =a= 1) thì: : QY= kN + Mx là đường cong bậc hai: MX= -qz2 Tại E (z = 0) MX=0 Tại C (z =a= 1)  MX=25 kNm x Như vậy bề lõm của M sẽ quay về phía dương của biểu đồ. Với những phân tích trên, ta tiến hành vẽ biểu đồ nội lực.
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 Biểu đồ nội lực:
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 Kiểm tra: Ta thấy thanh BD, AC có lực phân bố đều nên QY là hàm bậc nhất và momen M là hàm bậc 2 trên cả hai thanh. Tại E, C có lực tập trung P, VA nên QY tại E có bước nhảy có trị số bằng lực tập trung: 20=10+10 10= 0 +10 Xét nút tại C: Tại C cân bằng.
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1 Bài 4: P = 2qa, M= qa2, q=10.
ĐHBK TPHCM Sức bền vật liệu 1