Bài giảng Cơ khí ứng dụng: Chương 2 - Trường ĐH Bách khoa Hà Nội

Bài giảng "Cơ khí ứng dụng: Chương 2 - Cơ học vật liệu" được biên soạn với các nội dung chính sau: Khái niệm cơ bản của tĩnh học; Các tiên đề tĩnh học; Các định luật cơ bản; Liên kết và lực liên kết; Ngẫu lực và mô men; Cơ học vật rắn biến dạng;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ khí ứng dụng: Chương 2 - Trường ĐH Bách khoa Hà NộiCƠ KHÍ ỨNG DỤNG Mã học phần: CH3456 Khối lượng 3(3-1-0-6) TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Bộ môn Máy và Thiết bị Công nghiệp Hóa chấtCHƯƠNG 2 – CƠ HỌC VẬT LIỆU 2.1 Các khái niệm chung 2.1.1 Khái niệm cơ bản của tĩnh học 2.1.2 Các tiên đề tĩnh học 2.1.3 Các định luật cơ bản 2.1.4 Liên kết và lực liên kết 2.1.5 Ngẫu lực và mô men 2.1.6 Ma sát và lực ma sát 2.2 Cơ học vật rắn biến dạng 2.2.1 Nội lực và ứng suất 2.2.2 Kéo nén đúng tâm 2.2.3 Uốn của thanh 2.2.4 Xoắn của thanh CHƯƠNG 2 – CƠ HỌC VẬT LIỆUTài liệu tham khảo:[1] Bài giảng cơ khí ứng dụng – BM Máy và TBCN Hóa chất,2012[2] Đỗ Sanh (CB), Nguyễn Văn Vượng, Phan Hữu Phúc.Giáo trình cơ kỹ thuật, NXB GD, 2002.[3] Đỗ Sanh (CB), Nguyễn Văn Vượng. Cơ học ứng dụng,NXB KHKT, 1995. 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG2.1.1 Khái niệm cơ bản của tĩnh học2.1.1.1 Vật rắn tuyệt đối Định nghĩa: Vật rắn tuyệt đối là tập hợp vô vạn các chất điểm mà khoảng cách giữa hai chất điểm bất kỳ luôn không đổi. Nói cách khác: Là vật có hình dáng hình học và kích thước không thay đổi trong suốt quá trình chịu lực. Thực tế: các vật rắn khi tương tác với các vật thể khác đều có biến dạng. Nhưng biến dạng đó rất bé, nên có thể bỏ qua, và như vậy có thể coi là vật rắn tuyệt đối. 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 2.1.1 Khái niệm cơ bản của tĩnh họcVí dụ : Dưới tác dụng của trọng lực P: Dầm AB phải võng xuống Ý nghĩa: Thanh CD phải giãn raTrong thực tế các vật rắn khi chịu lực đều có biến dạng. Tuynhiên:Cơ học vật rắn tuyệt đối chỉ nghiên cứu các trường hợp có biếndạng rất nhỏ so với kích thước của chúng và có thể bỏ qua nhữngbiến dạng ấy mà không ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu. 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG2.1.1 Khái niệm cơ bản của tĩnh học2.1.1.2 Vật rắn cân bằng Định nghĩa: Vật rắn được coi là cân bằng trong một hệ quy chiếu nào đó nếu nó đứng yên hay chuyển động tịnh tiến thẳng và đều với hệ quy chiếu ấy. Chuyển động tịnh tiến thẳng và đều là chuyển động mà mọi điểm thuộc vật rắn đều chuyển động thẳng với vận tốc không đổi. 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG2.1.1 Khái niệm cơ bản của tĩnh học2.1.1.3 Lực- Lực là một đại lượng vật lý đượcdùng để biểu thị tương tác giữa cácvật, làm thay đổi trạng thái chuyểnđộng hoặc làm biến đổi hình dạngcủa các vật.- Lực cũng có thể được miêu tảbằng nhiều cách khác nhau như đẩyhoặc kéo. Lực tác động vào một vậtthể có thể làm nó xoay hoặc biếndạng, hoặc thay đổi về ứng suất, vàthậm chí thay đổi về thể tích. Lựcbao gồm cả hai yếu tố là độ lớn vàhướng. 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 2.1.1 Khái niệm cơ bản của tĩnh học Ví dụ: -Lực làm cho vật thay đổi trạng thái như: lực dùng để bẻ đôi cây đũa -Lực làm cho vật chuyển động như: lực dùng để đẩy hay kéo một vật làm cho vật di chuyển Lực thường có ký hiệu là F, được đo bằng đơn vị Newton trong hệ SI, viết tắt là N: 1 N = 1 kg m / s2 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNGLực là 1 đại lượng véctơ được biểu diễn bằng một mũi tên có: • Gốc là điểm đặt của lực. • Phương, chiều trùng với phương, chiều của lực. • Độ dài biểu thị cường độ của lực theo tỉ lệ xích cho trước.Ví dụ: Một lực 15N tác dụng lên F = 15Nxe lăn B. Các yếu tố của lực này Bđược biểu diễn kí hiệu sau: • Điểm đặt A. • Phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải. • Cường độ F = 15N. 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 2.1.1 Khái niệm cơ bản của tĩnh học 2.1.1.4 Trạng thái cân bằng Vật rắn ở trạng thái cân bằng khi nó đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều đối với hệ quy chiếu (Hệ trục tọa độ được chọn làm chuẩn). 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 2.1.1 Khái niệm cơ bản của tĩnh học 2.1.1.5 Một số định nghĩa khác Hệ lực: Là tập hợp các lực cùng tác dụng lên vật rắn. - Hệ lực có đường tác dụng nằm trong cùng một mặt phẳng gọi là hệ lực phẳng. - Hệ lực phẳng có các đường tác dụng cắt nhau gọi là hệ lực phẳng đồng quy. - Hệ lực phẳng có các đường tác dụng song song gọi là hệ lực phẳng song song.Hai hệ lực tương đương: Hai hệ lực tương đương nếu có cùng tác dụng cơ học. 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 2.1.1 Khái niệm cơ bản của tĩnh học 2.1.1.5 Một số định nghĩa khácHệ lực cân bằng: Hệ lực được gọi là cân bằng nếu nó tác dụng lên vật rắn mà không làm thay đổi trạng thái chuyển động của vật.Hai lực trực đối: Là hai lực có cùng đường tác dụng, cùng trị số nhưng ngược chiều nhau.Hợp lực: Là một lực duy nhất tương đương với một hệ lực. 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 2.1.2 Các tiên đề tĩnh học Tiên đề 1: Tiên đề hai lực cân bằngĐiều kiện cần và đủ để 2 lực tác dụng lên một vật rắn cân bằng làchúng phải trực đối nhau. 2 ...