Giáo trình Cơ kỹ thuật (Nghề: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Gia Lai

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Cơ kỹ thuật (Nghề: Công nghệ ô tô - Trung cấp)" được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nắm được các kiến thức về: Các tiên đề, khái niêm và cách biểu diễn lưc; các loại liên kết cơ bản; trình bày được phương pháp xác định các thông số động học và động lực học. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Cơ kỹ thuật (Nghề: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Gia Lai

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH GIA LAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIA LAI GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: CƠ KỸ THUẬT NGÀNH/NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hànhkèm theo Quyết định số 943 /QĐ-TCĐGL ngày25 tháng 10 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Gia Lai Gia Lai, năm 2022
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Trong quá trình đào tạo để bắt kịp với các kiến thức thực tế và phù hợp với chương trình đào tạo các giảng viên khoa Động lực – Máy nông nghiệp Trường Cao đẳng Gia Lai đã biên soạn giáo trình này để phục vụ cho việc giảng dạy, nghiên cứu và học tập môn học cơ kỹ thuật ngành công nghệ ô tô. Để hoàn thành giáo trình các nội dung nhóm biên soạn đã chắt lọc các nội dung từ giáo trình trước đó của Trường kết hợp với bổ sung thêm các nội dung mới từ các nguồn tài liệu và kiến thức thực tế trong các đợt tiếp xúc với các cơ sở bảo dưỡng sữa chữa xe ô tô trên địa bàn. Giáo trình có các nội dung phù hợp với tiến độ đào tạo chường trình môn học cơ kỹ thuật ngoài ra có thể sử dụng giáo trình trong việc giảng dạy các môn học và mô đun có liên quan đến cấu tạo các hệ thống, chi tiết trên ô tô. Với các hình ảnh minh hoạ và cấu trúc của giáo trình bao gồm các phần giới thiệu khái quát đến phần cấu tạo, hoạt hi vọng mang lại các kiến thức cần thiết và dễ hiểu cho người sử dụng. Lời cảm ơn của các cơ quan liên quan, các đơn vị và cá nhân đã tham gia. Gia Lai, ngày 25 tháng10 năm 2022 Chủ biên Trương Thanh Tuyền 2
MỤC LỤC TRANG TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN:.. ...................................................................................... 1 LỜI GIỚI THIỆU:....................................................................................................... 2 Chương 1: CƠ HỌC LÝ THUYẾT ...................................................................................... 8 1. Các tiên đề tĩnh học................................................................................................................ 8 2. Lực......................................................................................................................................... 9 2.1. Lực ...................................................................................................................... ..9 2.2. Phân tích lực......................................................................................................... ..9 2.3. Tổng hợp lực ........................................................................................................ 10 3. Mô men ...................................................................................................................... 14 3.1. Mô men củ a lực đố i vớ i mô ̣t điể m................................................................................14 3.2. Ngẫu lực .......................................................................................................................15 3.3. Điề u kiê ̣n cân bằ ng .......................................................................................................17 Chương 2: SỨC BỀN VẬT LIỆU ....................................................................................... 18 1. Những khái niệm cơ bản về sức bền vật liệu........................................................................ 18 2. Kéo và nén ........................................................................................................................... 21 2.1. Khá i niê ̣m về ké o né n ................................................................................................... 21 2.2. Biế n da ̣ng, đinh luâ ̣t Hú c ....................................................................................... 22 ̣ 2.3. Tính toá n về ké o né n ............................................................................................. 24 3. Cắt dập ................................................................................................................................25 3.1. Cắ t ................................................................................................................................25 3.2. Dâ ̣p ...............................................................................................................................26 4. Xoắn ........................................................................................................................... 26 4.1. Khá i niê ̣m về xoắ n........................................................................................................26 4.2. Ứng suấ t trên mă ̣t cắ t thanh chiu xoắ n..........................................................................27 ̣ 4.3. Tính toá n về xoắ n .........................................................................................................27 5. Uốn ............................................................................................................................ 27 5.1. Khá i niê ̣m về uố n .........................................................................................................27 5.2. Ứng suấ t trên mă ̣t cắ t củ a dầ m chiu né n .......................................................................28 ̣ 5.3. Tính toá n về uố n...........................................................................................................29 Chương 3: CHI TIẾT MÁY ................................................................................................ 30 1. Những khái niệm cơ bản về cơ cấu và máy ......................................................................... 30 3
1.1. Nhữ ng khá i niê ̣m cơ bản và đinh nghia......................................................................30 ̣ ̃ 1.2. Lược đồ đô ̣ng ho ̣c và sơ đồ đô ̣ng. ..............................................................................31 2. Cơ cấ u bá nh răng .................................................................................................................32 3. Cơ cấ u đai - xích ..................................................................................................................33 4. Cơ cấu truyền động cam ......................................................................................................34 5. Các cơ cấu truyền động khác ............................................................................................... 34 5.1. Cơ cấ u tay quay thanh truyền .....................................................................................34 5.2. Cơ cấ u có c..................................................................................................................34 5.3. Cơ cấ u các đăng. ........................................................................................................35 4
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: CƠ KỸ THUẬT Mã số của môn học: MH 9 Thời gian của môn học: 30 giờ (Lý thuyết: 27 giờ ; Thực hành: 0 giờ; Kiểm tra: 3giờ) I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔN HỌC: - Vị trí: Môn học được bố trí giảng dạy sau hoặc song song các môn học MH 7, MH 8 - Tính chất: Là môn học kỹ thuật cơ sở bắt buộc. II. MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC: - Về kiến thức: + Trình bà y được các khái niệm cơ bản trong cơ học ứng dụng + Trình bày được phương pháp tổng hợp và phân tích lực + Phân tích được chuyển động của vật rắn +Trình bà y được cá c cấu tạo, nguyên lý là m viê ̣c và pha ̣m vi ứng du ̣ng củ a các cơ cấu truyền động cơ bản -Về kỹ năng: +Tính toá n được các thông số nô ̣i lực, ứng suất và biến dạng của vật chịu kéo, nén, cắt, dập, xoắn, uốn của các bài toán đơn giản + Chuyể n đổ i được cá c khớ p, khâu, cá c cơ cấ u truyề n đô ̣ng thà nh cá c sơ đồ truyề n đô ̣ng đơn giả n - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Tuân thủ đúng quy định về giờ học tập và làm đầy đủ bài tập về nhà + Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận. III. NỘI DUNG MÔN HỌC: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Thời gian (giờ) Số Thực Kiểm tra Tên chương mục Lý hành, TT Tổng số thuyết thảo luận, (LT hoặc bài tập TH) 1 Chương 1- Cơ học lý thuyết 10 10 0 0 1. Các tiên đề tĩnh học 4 4 0 0 2. Lực 3 3 0 0 3. Mô men 3 3 0 0 2 Chương 2- Sức bền vật liệu 10 9 0 1 1. Những khái niệm cơ bản về sức bền vật liệu 2 2 0 0 2 Kéo và nén 2 2 0 0 3. Cắt dập 2 2 0 0 4. Xoắn 2 2 0 0 5
Thời gian (giờ) Số Thực Kiểm tra Tên chương mục Lý hành, TT Tổng số thuyết thảo luận, (LT hoặc bài tập TH) 5. Uốn 1 1 0 0 * Kiểm tra lý thuyết 1 0 0 1 3 Chương 3- Chi tiết máy 9 8 0 1 1. Những khái niệm cơ bản về cơ cấu và máy 2 2 0 0 2. Cơ cấ u bá nh răng 2 2 0 0 3. Cơ cấ u đai - xích 2 2 0 0 4. Cơ cấu truyền động cam 1 1 0 0 5. Các cơ cấu truyền động khác 1 1 0 0 * Kiểm tra lý thuyết 1 0 0 1 Thi kết thúc môn học 1 1 Tổng cộng 30 27 0 3 6
Chương 1- Cơ học lý thuyết Mục tiêu: + Kiến thức - Trình bà y được các tiên đề , khá i niê ̣m và cá ch biể u diễn lực; cá c loa ̣i liên kế t cơ bản - Trình bày được phương pháp xác định các thông số động học và động lực học + Kỹ năng - Phân tích được chuyển động của vật rắn + Năng lực tự chủ và trách nhiệm - Vận dụng các kiến thức, kỹ năng đã học vào quá trình học tập và trong cuộc sống. - Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về nghề. - Tự rèn luyện và phát triển nâng cao năng lực bản thân 1. Các tiên đề tĩnh học: * Tiên đề 1: tiên đề về 2 lực cân bằng. Điều kiện cần và đủ để 1 vật rắn nằm trên cân bằng dưới tác dụng của 2 lực là 2 lực có cùng dường tác dụng, cùng cường độ nhưng ngược chiều nhau F F F F __ * Tiên đề 2: Tiên đề thêm bớt 2 lực cân bằng Tác dụng của hệ lực không thay đổi nếu ta thêm vào hoặc bớt đi 2 lượng cân bằng       Giả sử ta có lực F và F' là 2 lực cân bằng và hệ lực : ( F1 ; F2 ; F3 ) ( F1 ; F2 ; F3 ) Nấu ta thêm F và F' vào 1 trong 2 hệ lực trên thì tác dụng của hê ̣ lực không có gì thay đổi Ví du: F1 F2 F1 F2 F F3 F3 F' * Hệ quả Tác dụng của hệ lực lên vật rắn không thay đổi khi ta trựơt lực trên đường tác du ̣ng của nó . Giả sử ta có hệ lực F FB 7
CHỨNG MINH F Fa F’ Fb    Khi ta thêm vào hệ lực 2 lực cân bằng ( FB ; FB ' ) . Tại B có cùng cường độ với lực Fa .     Thì ta có: Fa Fa ; Fb Fb '    Như vây 2 lực ( Fb ; Fb ) có cùng cường độ cùng nằm trên đường tác dụngthì suy ra Fa '    và Fb cũng cân bằng=> Fb Fa * Tiên đề 3: Tiên đề hình bình hành lực. Hai lực tác dụng lên vật rắn tại một điểm tương đương với một lực tác dụng tại cùng điểm đóvà có vec tơ lực bằng vec tơ chéo của hình bình hành có hai cạnh là 2 vec tơ lực của các lực đã cho. F1 0 R F2 * Tiên đề 4: Tiên đề tương tác: Lực tác dụng và phản lực tác dụng giữa 2 vật có cùng cường độ , cùng đường tác dụng và hướng ngược chiều nhau. B A Chú ý: Lực tác dụng và phản lực tác dụng không phải là 2 lực cân bằng vì chúng không tác dụng lên cùng một vật rắn. 2. Lực: 2.1. Lực: Lực là sự tương tác giữa các vật mà kết quả của nó gây nên sự biến đổi trạng thái cơ chuyển động cơ học của vật thể ( tức là sự thay đổi vị trí bao gồm có biến dạng, mà cân bằng chỉ là trường hợp riêng). * Lực được đặc trưng bởi các yếu tố sau: - Điểm đặt của lực - Phương chiều của lực ( là phương và chiều chuyển động của vật) 8
-cường độ của lực ( là số đo mạnh yếu của tương tác cơ học) Đơn vị của lực là Niutơn; KyloNiutơn và MêgaNiutơn Ký kiệu: N, KN, MN. Chú Ý : 1KN =103N 1MN=106N  * Trong toán học lực được thề hiện dưới dạng Véctơ lực (F ) . (N) Và F= m . a Trong đó - m là khối lượng của vật ( kg) - a là gia tốc của chuyền động (m/s2) * Điểm gốc của Vectơ lực là điểm đặt của lực * Phương và chiều của Vectơ lực là phương và chiều tác dụng. đường tác dụng F 2.2. Phân tích lực : * Định nghĩa: Hệ lực phẳng đồng quy là hệ lực cùng nằm trên một mặt phẳng và có đường tác dụng giao nhau tại một điểm. Ví dụ: F1 A O F1 F1 F2 F3 O C F2 B F3 F3 F2 F1 F2 H1-1 2.2.1 Hợp hai lực đồng quy . Hợp hai lực đồng quy Giả sử hai lực có điểm đặt tại 0, hoặc có đường tác dụng gặp nhau tại một điểm. Thì ta sẽ áp dụng tiên đề hình bình hành lực hoặc áp dụng hệ quả trượt lực ta sẽ tìm được hợp lực R của hệ lực 9
F2 F1 F1 R R O F1 F2 O F2 H.2 2.2.2. Phân tích một lực thành hai lực đồng quy Cũng tương tự như hợp hai lực thành một lực. Việc phải tách một lực thành hai lực ta coi một lực phải phân tích chính là lực được tạo bởi hai lực F1 và F2 . Và người ta đã áp dụng quy tắc hình bình hành lực ( Tiên đề 3) để hợp hai lực đó thành một lực R Vậy ta cũng sẽ sử dụng quy tắc hình bình hành để phân tích lực R ngược trở lại thành hai lực ( F1 ; F2 )= R F1 R O F2 H.3 2.3. Tổng hợp lực: * Hợp lực của hệ lực phẳng đồng quy a) Theo phương pháp hình học Giả sử các lực có điểm đặt tại 0 ( Đường tác dụng các lực đồng quy tại 0) thì đó là một hệ lực gồm 3 lực ( F1 ; F2 ; F3 ) đồng quy, ta áp dụng quy tắc tam giác lực. Trước hết ta hợp hai lực F1 ; F2 ta được hợp lực R  F1  F2 Tiếp tục ta hợp hai lực R1 bằng cách tương tự ta được R  R1  F3  F1  F2  F3 Vậy lực này có một hợp lực R đặt tại điểm đồng quy có véctơ bằng tổng hình học các véc tơ thành phần. R  F 10
F2 B F1 R1 O F2 F3 R C F3 H.4 b) Theo phương pháp chiếu lực. Giả sử ta có lực F có đường tác dụng hợp với trục X một góc là  ( Hình vẽ 5) Gọi X và Y là hình chiếu của lực F lên hai trục OX và OY. Ta có X =  F.cos  Y =  F.sin  Hình chiếu có dấu (+) khi chiều từ điểm chiếu của gốc đến điểm chiếu của mút cùng chiều với chiều (+) của trục và hình chiếu có dấu (-) trong trường hợp ngược lại. Đơn vị như đơn vị lực. Y Y Y F F1 y y y1 F F 2 x X x X x2 X Trường hợp đặc biệt khi lực // với trục nào thì trị số tuyệt đối của hình chiếu lên trục đó bằng trị số của lực. Trường hợp lực vuông góc với trục thì hình chiếu của lực lên trục = 0 (hình vẽ) X 1  0; Y1  F1 X 2  F2 ; Y2  0 Khi biết hai hình chiếu X và Y của lực lên hai trục ta xác định được lực F Trị số : F  X  Y (2-2) 2 2 Phương chiều: 11
X cos   F Y sin   F (2-3) Thí dụ: Hợp hệ lực và chiếu hệ lực lên toạ độ XOY. Giả sử xét trường hợp hệ lực gồm 3 lực F1 , F2 , F3 đồng quy tại O Chiếu hệ lực này lên hệ trục toạ độ XOY. Muốn vậy trước hết ta áp dụng quy tắc tam giác lực để hợp hai lực F1 và F2 ta được R1 . Và hợp R1 với F3 ta được R . Trường hợp tổng quát. R  F Y B F2 Y2 Y3 R1 F3 F1 C Ry Y1 F2 R O F3 X X1 X2 X3 Rx Nếu gọi Rx và Ry là hình chiếu của hợp lực R lên các trục OX;OY và gọi X1;X2…Xn và Y1;Y2 … Yn là hình chiếu của các lực lên hai trục OX;OY thì theo định lý hình chiếu của vectơ tổng. Ta có Rx = X1 + X2 + … + Xn = X Y2 + … + Y n =  Y Ry = Y1 + (2 – 4) Xác định hợp lực R bằng hai yếu tố * Trị số: R  Rx  R y  2 2  X   Y  2 2 (2-5) cos   RX  X * Phương chiều: R R RY  Y sin    R R Kết luận: Hệ lực phẳng đồng quy có hợp lực R đặt tại điểm đồng quy. Có trị số và phương chiều xác định theo công thức trên. 12
3. Mô men 3.1. Mô men củ a lực đố i vơi mô ̣t điể m ́ *Định nghĩa momen của một lực đối với một điểm Momen của một lực đối với một điểm là đại lượng đặc trưng cho lực tác dụng làm vật quay quanh điểm đó. - Giả sử có một vật đươc cố định tại O. Và tại B ta tác dụng một lực F làm vật ̣ quay quanh O như hình vẽ. O l F A B H.1 Khi vật quay quanh O được gọi là momen quay.   Ký hiệu là M o F và được tính theo công thức M o F =  F.I Trong đó:  - M o F là momen của lực F làm vật quay quanh O(N.m) - F là lực tác dụng(N.kN) - I là cánh tay đòn (m) (là khoảng cách từ O hạ đường vuông góc tới đường tác dụng của lực) Thí dụ: Tính Mo( F ) của lực F tác dụng vào vật (Hình vẽ 1). Cho biết F = 50N và OA =0,5m Bài giải  Áp dụng công thức M o F =  F.l, thay số ta được:  M o F = 50x0,5 = 25 Nm Từ đó ta có thể rút ra định lý. Định lý: Momen của một lực đối với một điểm bằng tích số giữa độ lớn của lực với cánh tay đòn. Chú ý: Tuỳ theo chiều quay của vật quanh tâm O là ngược hay thuận chiều kim đồng hồ. Nếu ngược thì mang dấu (+), thuận (-) Trường hợp đặc biệt. Nếu đường tác dụng của lực F đi qua tâm O thì:  Mo F = 0 *Định lý: Nếu một hệ lực phẳng có hợp lực thì momen của hợp lực đối với một điểm bất kỳ bằng tổng momen của các lực thuộc hệ đối với điểm ấy.      m o R  mo F1  mo F2  ...  mo Fn   13
Tổng quát:  mo R   mo F 3.2. Ngẫu lực: 3.2.1 Định nghĩa Ngẫu lực là một hệ lực gồm 2 lực // và ngược chiều, có trị số bằng nhau nhưng không cùng đường tác dụng F a B A F H.2 Như vậy ngẫu lực gồm 2 lực F1 và F2 khoảng cách giữa đường tác dụng của 2 lực lập thành ngẫu lực được gọi là cánh tay đòn, thường được lấy ký hiệu là a Còn tác dụng của ngãu lực là làm cho vật quay. Ký hiệu mũi tên vòng (như hình vẽ) 3.2.2Các yếu tố xác định ngẫu lực Ngẫu lực đựoc xác định bởi 3 yếu tố. * Mặt phẳng tác dụng: là mặt phẳng chúa các lực của ngẩu lực * Chiều quay của ngẫu lực là chiều quay của vật do ngẫu lực gây nên. (Ký hiệu bằng mũi tên vòng như hình vẽ) * Trị số momen của ngẫu lực là tích số giửa trị số của ngẫu lực với cánh tay đòn. m   F.a Trong đó: - m là trị số momen của ngẫu lực - F là trị số của ngẫu lực(N) - a là cánh tau đòn (m) Như vậy đơn vị chính để đo trị số momen là (Nm). Ngoài ra bội số là kN.m; 1kNm = 103Nm 3.2.3 Tính chất của ngẫu lực trên mặt phẳng. Gồm 2 tính chất. * Tính chất 1: Tác dụng của 1 ngẫu lực không thay đổi khi ta di chuyển ngẫu lực trong măt phẳng tác dụng của nó. * Tính chất 2: Ta có thể thay đổi trị số của lực và cánh tay đòn của ngẫu lực mà tác dụng của nó không thay đổi. Nếu ta giữ nguyên chiều quay và trị số momen Qua 2 tính chất trên ta thấy tác dụng của ngẫu lực trong mặt phẳng hoàn toàn được đặc trưng bởi trị số momen và chiều quay của nó. Chú ý: Quy ước khi chiều quay của ngẫu lực ngược chiều kim đồng hồ thì giá trị momen mang dấu (+) và ngược lại. 14
F F a F F a Hình vẽ tính chất 1 3.2.4 Hợp hệ ngẫu lực - Điều kiện cân bằng của hệ ngẫu lực phẳng * Hợp hệ ngẫu lực.     Giả sử có hệ ngẩu lực F1 F1 F2 F2 Fn Fn cùng tác dụng lên vật rắn ( hình vẽ ) và các ngẫu lực này lần lượt có momen m1  F1a1 m2   F2 a2 mn  Fn a n Ta cần phải thu gọn hệ ngẫu lực này về cùng một cánh tay đòn ( Hình vẽ b). và ta được các ngẫu lực. (Q1Q1)(Q2Q2)(QnQn) Với: m1  Q1 .a m2  Q2 .a mn  Qn .a Hợp các lực R tại A và B tạo thành một ngẫu lực tương đương với hệ ngẫu lực đã cho. và gọi là ngẫu lực tổng hợp có momen ký hiệu là: M và M  m1  m2  ...  mn   m Vậy: Hợp hệ ngẫu lực phẳng ta được một ngẫu lực tổng có momen bằng tổng momen của ngẩu lực đã cho. F2 a2 F1 Qn Q2 Fn F2 Q1 a a1 Q1 Q2 an Qn F1 Fn a) b) 15
R a B A R c) 3.3. Điề u kiên cân bằ ng ̣ Định lý: Điều kiện để hệ ngẫu lực phẳng cân bằng là tổng momen của các ngẫu lực thuộc hệ phải bằng không. m  0 16
Chương 2: SỨC BỀN VẬT LIỆU Mục tiêu: +Kiến thức - Trình bà y được các khá i niê ̣m cơ bản về nô ̣i lực, ứng suấ t và cá c giả thuyế t về vâ ̣t liê ̣u +Kỹ năng - Tính toá n được nô ̣i lực, ứng suất và biến dạng của vật chịu kéo, nén, cắt, dập, xoắn, uốn cơ bản +Năng lực tự chủ và trách nhiệm - Vận dụng các kiến thức, kỹ năng đã học vào quá trình học tập và trong cuộc sống. - Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về nghề. - Tự rèn luyện và phát triển nâng cao năng lực bản thân 1. Những khái niệm cơ bản về sức bền vật liệu : 1.1 Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của sức bền vật liệu cơ học vật rắn. * Nhiệm vụ: Nghiên cứu các phương pháp tính toán về độ bền độ cứng ổn định của một chi tiết máy, bộ phận máy hay một công trình dười tác dụng của lực hay sự thay đổi về nhiệt độ. * Đối tượng nghiên cứu. Trong phần này đối tượng nghiên cứu.chủ yếu là các thanh thẳng có mặt cắt không đổi .(h1). Tuỳ theo hình thức chịu lực mà vật rắn bị các hình thức biến dạng khác nhau. Ta thường gặp 4 kiểu biến dạng cơ bản sau: Biế n da ̣ng ké o né n M P m P Biế n da ̣ng xoắ n Biế n da ̣ng cắ t M M Biế n da ̣ng uố n 1.2. Một số giả thuyết cơ bản của vật liệu . 1.2.1 Giả thuyết về sự liên tục- đồng tính và đẳng hướng của vật liệu. 17
* Một vật thể là liên tục nếu trong cả thể tích của vật đều có vật liệu ( không hề có khe hở) . * Một vật thể là đồng tính nếu chất của vật liệu ở mọi chỗ trong vật thể là giống nhau. * Một vật thể là đẳng hướng khi tính chất của vật liệu theo mọi phương đều như nhau.( giả thuyết náy phù hợp với kim loại) .Còn các vật liệu khác như gỗ , đá, không phù hợp. 1.2.2 Giả thuyết về sự đàn hồi của vật liệu: Vật liệu của các vật thể có tính chất đàn hồi hoàn toàn có nghĩa là: khi chịu lực bên ngoài tác dụng lên vật thể thì vật thể bị biến dạng. Nhưng khi thể tác động thì vật thể trở lại kích thước và hình dạng ban đầu của nó. Trong tru6ồng hợp nếu khi bỏ lực đi vật thể không trở về kích thước và hình dạng ban đầu của nó thì ta nói vật liệu có tính chất đàn hồi không hoàn toàn. Trong thực tế không có vật liệu nào có tính chất đàn hồi hoàn toàn Những vật liệu cho biết thép và gỗ có thể coi như có tính đàn hồi hoàn toàn nếu như lực tác động không vượt quá một trị số giới hạn nhất định nào đó. 1.2.3. Giả thuyết về quan hệ tỷ lệ bậc nhất giữa biến dạng và lực gây biến dạng . Trong phạm vi biến dạng đàn hồi của vật liệu lực tác dụng lên vật thể tỷ lệ thuận với biến dạng của nó. nếu lực tác dụng lên vật thể không vượt quá một trị số giới hạn thì biến dạng của vật thể được xem là tỷ lệ thuận với lực gây ra biến dạng đó, giả thuyết này còn được gọi là định luật húc. * Thí dụ: Có một thanh chiếu l chịu tác dụng bởi một lực p, ( như hình vẽ). Theo định luật húc đồ thị biễu diễn mối quan hệ giữa biến dạng l và lực p là một đường thẳng. Trong thực tế giả thuyết này hoàn toàn phù hợp với thép và đồng. 1.3. Ngoại lực - Nội lực - Ứng suất. 1.3.1. Ngoại lực: * Đĩnh nghĩa:Ngoại lực là những lực bên ngoài tác động vào vật thể hoặc tác động của môi trường xung quanh làm vật thể bị biến dạng. Chú ý: Phản lực chỉ xuất hiện khi có tải trọng . * Phân loại: Các ngoại lực tác động lên vật thể gồm có lực tập trung; lực phân bố và mô men tập trung. 18
- Lực tập trung P - Mô men tập trung m. * Các biễu diễn lực phân bố đều . * Lực phân bố không đều . * Chú ý: - Nếu lực phân bố theo đường thì cường độ được ký hiệu là q, và đơn vị ( N/ m) . -Nếu lực phân bố theo diện tích thì cường độ được ký hiệu là P và đơn vị là ( N/ m). 1.4 Nội lực. * Định nghĩa: Khi ngoại lực tác động lên vật thể và làm vật thể biến dạng thì các lực liên kết giữa các phân tố trong vật thể sẽ biến đổi làm xuất hiện trong vật thể những lực biến dạng đó. Những lực này được gọi là nội lực. Khi ngoại lực tăng dần thì nội lực cũng tăng dần để cân bằng với ngoại lực đó. Nhưng do tính chất của từng loại vật liệu , nội lực chỉ có thể tăng đến một giới hạn nhất định. Nếu ngoại lực tăng quá lớn , nội lực không tăng được nữa lúc này vật liệu sẽ không đủ sức chống lại và sẽ bị phá hỏng. * Phương pháp mặt cắt: Để xác định nội lực tại một vị trí bất kỳ ta dùng phương pháp mặt cắt. Giả sử có một thanh thẳng cân bằng dưới tác dụng của ngoại lực (hv) , tưởng tượng có một thanh thẳng cắt ngang thanh đó ra làm hai phần A và B .Ta bỏ phần B và giữ lại phần A để nghiên cứu. Rõ ràng muốn phần A được cân bằng ta phải tác dụng lên mặt cắt một hệ lực phân bố đó chính là những nội lực cần tìm. Vì phần A nằm trong trạng thái cân bằng nên ngoại lực và nội lực tác dụng lên phần đó hợp thành một hệ lực cân bằng . Nội lực của phần A cũng là lực tác dụng của phần B lên p hần A .Đồng thời ở phần B trên mặt cắt cũng có nội lực đó chính là lực tác dụng của phần A lên phần B. Vậy nội lực trên mặt cắt của phần A và B có trị số bằng nhau cùng phương nhưng ngược chiều . Hợp lực của nội lực trên mặt cắt ta có thể thu về một lực và một ngẫu lực cũng có thể chỉ là một lực hay một ngẫu lực. Tóm lại: phương pháp mặt cắt cho phép ta xác định hợp lực của nội lực trên mặt cắt. Chú ý: nếu ta xét sự cân bằng nào đó thì nội lực trên mặt cắt có thể coi như ngoại lực tác dụng lên phần đó. 19