Giáo Trình Vật liệu học (Nghề: Công nghệ ô tô - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo Trình Vật liệu học cung cấp cho người học những kiến thức như: Những khái niệm chung; Kéo và Nén đúng tâm; Cắt; Đặc trưng cơ học của hình phẳng; Xoắn thuần túy; Uốn ngang phẳng; Thanh chịu lực phức tạp; Ổn định của thanh thẳng chịu nén đúng tâm; Tính độ bền của thanh thẳng chịu ứng suất thay đổi; Tải trọng động. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo Trình Vật liệu học (Nghề: Công nghệ ô tô - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội Chương 6 Uốn ngang phẳng Giới thiệu Biến dạng uốn ngang phẳng thanh thẳng chúng ta gặp rất nhiều trong thực tế đặc biệt là trong các chi tiết máy, các dầm chịu tải thẳng đứng. Ví dụ: Thanh dầm của kết cấu mái, dầm chịu tải thẳng đứng trong kết cấu dàn.... Mục tiêu - Trình bày được khái niệm về uốn ngang phẳng. - Vẽ được biểu đồ nội lực trong thanh chịu uốn ngang phẳng. - Áp dụng thành thạo ba bài toán cơ bản theo điều kiện bền về ứng suất pháp - Tính được độ võng và góc xoay của một số dầm chịu uốn đơn giản. - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập. Nội dung 6.1 Khái niệm về uốn ngang phẳng - Khi có ngoại lực tác dụng, trục của thanh bị cong đi người ta nói thanh chịu uốn. - Nếu trục thanh bị cong nhưng vẫn nằm trong mặt phẳng thẳng đứng thì thanh bị uốn ngang phẳng - Ngoại lực: lực tập trung, lực phân bố, ngẫu lực…nằm trong mặt phẳng tải trọng của thanh - Mặt phẳng tải trọng của thanh là mặt phẳng đi qua trục thanh và chứa tải trọng của thanh. - Khi ngoại lực tác là các ngẫu lực hoặc mômen lực có mặt phẳng tác dụng trùng với mặt phẳng tải trọng của thanh thì thanh chịu uốn phẳng thuần túy. 6.2 Nội lực và biểu đồ nội lực 6.2.1 Nội lực - Thanh uốn phẳng có hai thành phần nội lực là lực cắt Qy và mô men uốn nội lực MX - Thanh uốn phẳng thuần túy có một và chỉ một thành phần nội lực là mômen uốn nội lực MX 64 - Quy ước dấu(Hình 6.1) + Lực cắt Q mang dấu (+) khi pháp tuyến ngoài của mặt cắt quay 900 theo chiều kim đồng hồ đến trùng với véc tơ lực Qy và ngược lại Qy mang dấu âm Mx(+) Qy(+) Phần trái Phần phải Mx(+) Qy(+) Hình 6.1 Qui ước dấu Lực cắt và Mô men + Mômen uốn có dấu (+) nếu nội lực làm cho thanh căng thớ về phía dương của trục y và ngược lại 6.2.2 Biểu đồ nội lực Các bước vẽ biểu đồ nội lực - Bước 1: Xác định phản lực liên kết (nếu cần) - Bước 2: Chia đoạn cho thanh, dựa trên cơ sở điểm đặt của lực tương ứng với một điểm, hai điểm liên tiếp là một đoạn. - Bước 3: Xác định nội lực trong từng đoạn + Dùng phương pháp mặt cắt, cắt thanh làm hai phần, giữ lại một phần để khảo sát + Đặt nội lực vào mặt cắt (giả định nội lực dương) + Viết phương trình cân bằng và giải các phương trình - Bước 4: Vẽ biểu đồ nội lực. + Kẻ đường thẳng song song với trục thanh gọi là đường không. + Kẻ các đoạn thẳng song song với nhau và vuông góc với đường không + Điền dấu, điền giá trị nội lực P Ví dụ 1: Cho dầm AC dài a= 1m, chịu tác A dụng lực uốn P= 60KN. Vẽ biểu đồ nội lực Qy, B C Mx cho dầm AC? a a Hình 6.2 65 Bài giải * Xác định phản lực liên kết YA P Yc XA  X  X A  0 A B C  a a  Y  YA  YC  P  0 YA 1  XA Mx 1  m A  m A ( P)  m A (YC )  0 z1 1 1 Q X A  0 2 Yc  Mx  YA  YC  100 2 C  P.a  Y .2a  0 Q2 z2  C 2 30KN  Q X A  0   YA  30 KN 30KN  P 60 YC    30 KN Mx  2 2 * Chia thanh làm 2 đoạn: AB, 30KNm BC Hình 6.3 + Xét đoạn AB: Dùng mặt cắt (1-1) cắt thanh, mặt cắt (1-1) tiến từ A đến B, tức là ( 0  z1  a ). Xét cân bằng phần trái, ta có: + F y  Q1  YA  0  Q1  YA  30KN + M x1  YA .z1  0  M x1  YA .z1 - Khi z1 = 0  Mx1 = 0 KNm - Khi z1 = a = 1m  Mx1 = 30 KNm + Xét đoạn BC: Dùng mặt cắt (2-2) cắt thanh, mặt cắt (2-2) tiến từ C đến B, tức là (0 ≤ z2 ≤ a ). Xét cân bằng phần phải, ta có: + F y  Q2  YC  0  Q2  YC  30KN + M x 2  YC .z2  0  M x 2  YC .z2 ...