BÀI GIẢNG CƠ KỸ THUẬT (ĐẶNG VĂN HÒA- PHẦN 1 : CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI - Chương 2: Động học và động lực học (tiếp theo)

Thanh chịu uốn khi trục thanh bị cong dưới tác dụngcủa ngoại lực. Ngoại lực tác dụng gồm:- Lực tập trung, lực phân bố có đường tác dụng vuônggóc với trục thanh.- Ngẫu lực, mô men nằm trong mặt phẳng chứa trục. Mặt phẳng đối xứng chứa các ngoại lực tác dụng nhưtrên gọi là mặt phẳng tải trọng của thanh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI GIẢNG CƠ KỸ THUẬT (ĐẶNG VĂN HÒA- PHẦN 1 : CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI - Chương 2: Động học và động lực học (tiếp theo) TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP BÀI GIẢNG CƠ KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍGIẢNG VIÊN : ĐĂNG VĂN HOA ̣ ̀3.5 UỐN NGANG PHẲNG3.5.1 Khái niệm – Nội lực – Biểu đồ nộilực: SLIDE 1 Thanh chịu uốn khi trục thanh bị cong dưới tác dụng của ngoại lực. Ngoại lực tác dụng gồm: - Lực tập trung, lực phân bố có đường tác dụng vuông góc với trục thanh. - Ngẫu lực, mô men nằm trong mặt phẳng chứa trục. Mặt phẳng đối xứng chứa các ngoại lực tác dụng như trên gọi là mặt phẳng tải trọng của thanh. Dưới tác dụng của ngoại lực nằm trong mặt phẳng tải trọng trục thanh bị uốn cong đi nhưng vẫn nằm trong mặt phẳng đối xứng. Thanh ấy gọi là thanh ch ịu uốn ngang phẳng SLIDE 22. Nội lực trong dầm uốn ngang phẳngDùng phương pháp mặt cắt: q q P P m m Q m Mx m Xét một thanh chịu uốn như hình vẽ. Dùng m ột m/c b ất kỳ cắt thanh làm hai phần. Xét sự cân bằng của phần thanh bên trái. Để cân bằng nội lực trên mc ngang phải h ợp thành một lực Q đặt tại trọng tâm mặt cắt, ngược chiều và có trị số bằng P. Nội lực Q ấy gọi là lực cắt . SLIDE 3Nhưng (P,Q ) lại tạo ra một ngẫu lực, để cân bằng trênm/c phải tạo ra một mômen cân bằng với ngẫu lực ấy.Mômen ấy gọi là mômen uốn nội lực, ký hiệu MX. Trênmọi m/c ngang của thanh chịu uốn bao giờ ta cũng có haithành phần nội lực là Q và MX.Vậy: Dầm chịu uốn ngang phẳng khi trên mọi m/c ngangcủa nó nội lực chỉ có hai thành phần là : Q và MxQuy ước dấu: Xét một đoạn dầm cân bằng khi uốn.Nếu ngoại lực có xu hướng làm đoạn dầm ấy quay thuận Q > 0 và ngược lại .Mx >0 khichiều kim đồng hồ thì:ngoại lực làm thớ dưới chịu kéo. SLIDE 4 P P Q Q Q>0 Q 0 PPP P MX < 0 SLIDE 53. Biểu đồ nội lực (lực cắt Q và mô men uốn Mx)Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của nội lực trên mọi mcngang theo suốt chiều dài thanh gọi là biểu đồ n ội lực.Cách vẽ biểu đồ nội lực như sau1. Kẻ 1 đường thẳng song song với trục thanh.2. Xác định các phản lực liên kết.3. Chia dầm thanh nhiều đoạn4. Xác lập biểu thức giải tích của Q và MX theo trục Z chomc bất kỳ trong từng đoạn, sau đó tính Q và MX cho từngđoạn. SLIDE 65. Vẽ biểu đồ Q và MX, các giá trị Q và MX lấy vuông gócvới trục dầm theo một tỉ lệ xích nhất định với quy ướcnhư sau:Lực cắt Q > 0: đặt phía trên đường chuẩn và Q< 0 đặt phía dưới.Mômen Mx > 0 đặt phía dưới đường chuẩn và Mx < 0 đặt phía trên.Trên biểu đồ, mômen uốn luôn được vẽ về phía thớ chịukéo của dầm.6. Ghi các giá trị của Q và Mx lên biểu đồ. SLIDE 7Chú ý: *Q > 0 Vẽ bên trên đường chuẩn, Q < 0 vẽ dướiđường chuẩn. Có nghĩa là lực Q có chiều dương hướng lêntrên * Mx > 0 vẽ về phía thớ dầm chịu kéo, Mx < 0 vẽ về phía thớ chịu nén. Như vậy trục M có chiều dươnghướng xuống dướiVí dụ: Tính và vẽ biểu đồ nội lực của dầm cho như hình vẽ SLIDE 83.5.2 Biến dạng - Ứng suất pháp – Mômen chống uốn1. Biến dạng : Xét một thanh thẳng có m/c ngang hình ch ữ nh ật. Tr ước khi thanh chịu lực, ở hai mặt bên của thanh ta k ẻ: - Các đường thẳng song song với trục và cách đều nhau biểu thị cho các thớ dọc. - Các đường thẳng vuông góc với trục và cách đều nhau biểu thị cho các mặt cắt. Các đường này tạo thành các ô lưới hình chữ nhật nhỏ đều đặn. SLIDE 9 m m m mTác dụng vào thanh mômen uốn ở hai đầu thì thanh bịbiến dạng, ta thấy:Những đường kẻ song song trở thành những đường congđồng dạng với trục thanh đã bị uốn SLIDE 10Coi như biến dạng bên trong tương tự biểu hiện bênngoài, ta có các kết luận sau:1. Trước và sau khi biến dạng m/c ngang vẫn phẳng vàvuông góc với trục dầm .2. Trong quá trình biến dạng các thớ dọc không ép lênnhau, cũng không đẩy xa nhau.3. Phân cách giữa hai lớp co và dãn có một lớp chiều dà ...