Bài giảng Sức bền vật liệu: Chương 3 - ThS. Ngô Văn Cường

Bài giảng "Sức bền vật liệu - Chương 3: Thanh chịu kéo (nén) đúng tâm" trình bày các nội dung: Định nghĩa - nội lực, ứng suất pháp trên mặt cắt ngang, biến dạng - Hệ số Poisson, đặc trưng cơ học của vật liệu, thế năng biến dạng đàn hồi,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Sức bền vật liệu: Chương 3 - ThS. Ngô Văn Cường Strength Of Materials SỨC BỀN VẬT LIỆU Ngô Văn Cường Đại học công nghiệp TPHCM (Serious learning is the key to success.)02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 1/79 Strength Of Materials Chương 3 THANH CHỊU KÉO (NÉN) ĐÚNG TÂM02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 2/79 Thanh chịu kéo (nén) đúng tâm NỘI DUNG1. Định nghĩa - nội lực2. Ứng suất pháp trên mặt cắt ngang3. Biến dạng - Hệ số Poisson4. Đặc trưng cơ học của vật liệu5. Thế năng biến dạng đàn hồi6. Ứng suất cho phép và hệ số an toàn Điều kiện bền7. Bài toán siêu tĩnh02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 3/79 Định NghĩaĐịnh nghĩa: Thanh được gọi là chịu kéo hoặcnén đúng tâm nếu trên mặt cắt ngang của nóchỉ tồn tại một thành phần nội lực là Nz (Nz > 0– đi ra khỏi mặt cắt ngang).02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 4/79 Định Nghĩa02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 5/79 Định Nghĩa02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 6/7902/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 7/7902/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 8/79 Biểu đồ lực dọcĐể biết sự biến thiên của lực dọc Nz theo trụcthanh, người ta lập một đồ thị biểu diễn, gọi làbiểu đồ lực dọc. Biểu đồ lực dọc:Phương pháp mặt cắt, xét cân bằng một phầnthanh, lực dọc trên đoạn thanh đang xét, xácđịnh từ phương trình cân bằng02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 9/79 Biểu đồ lực dọcVẽ biểu đồ lực dọc của một thanh chịu lựcnhư (hình)02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 10/79 Biểu đồ lực dọcVẽ NZ: Dùng phương pháp mặt cắt: 1-1, 2-2,3-3 và xét cân bằng phần trên có N1, N2, N3.Phản lực tại ngàm : Σ z = 0 => VA (hướnglên). Trên AB: Dùng mặt cắt 1-1 và xét cânbằng phần trên :Σz = 0 => N1 = VA = 10KNTương tự trên BC: N2 = -10 KN, N3 = 30KN.02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 11/79 Ứng suất trên mặt cắt ngang Thí nghiệmVạch trên bề mặt ngoài- Hệ những đường thẳng // trục thanh- Hệ những đường thẳng  trục thanh02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 12/79 Ứng suất trên mặt cắt ngang Quan sát Những đường thẳng // trục thanh => vẫn // trục thanh, k/c hai đường kề nhau không đổi Những đường thẳng  trục thanh => vẫn , k/c hai đường kề nhau thay đổi. Các giả thiết về biến dạng 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 13/79 Ứng suất trên mặt cắt ngang GT 1: Giả thiết mặt cắt ngang phẳng (Bernouli)  Mặt cắt ngang trước biến dạng là phẳng và vuông góc với trục thanh, sau biến dạng vẫn phẳng và vuông góc với trục thanh 02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 14/79 Ứng suất trên mặt cắt ngang GT2: Giả thiết về các thớ dọc. Các lớp vật liệu dọc trục không có tác dụng tương hỗ với nhau (không chèn ép, xô đẩy lẫn nhau) Vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi (tuân theo định luật Hooke)02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 15/79 Ứng suất trên mặt cắt ngang Công thức xác định ứng suất  Giả thiết 1   = 0  Giả thiết 2  x = y = 0 Trên mặt cắt ngang chỉ có ứng suất pháp z Theo định nghĩa - Lực dọc trên mặt cắt ngang: N Z   ( A) Z dA02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 16/79 Ứng suất trên mặt cắt ngangTheo định luật Hooke:  Z  E ZMà theo gt1: εz = const =>z= const Nz =σz A NZ Z  A02/08/2015 Ngô Văn Cường- Industrial University Of HCM City 17/79 Biến dạng – Độ dãn dài thanh Thanh chiều dài L chịu kéo đúng tâm ΔL: độ dãn dài tuyệt đối dz Phân tố chiều dài dz có Δdz độ dãn dài tuyệt đối Δdz (biến dạng dọc) Biến dạng dài tỉ đối dz L L  z dzZ  dz   Z dz L    z dz  ...