Hướng dẫn giải bài tập sức bền vật liệu: Phần 1

Phần 2 Tài liệu Bài tập Sức bền vật liệu tiếp tục đề cập đến các bài tập của bộ môn Sức bền vật liệu cùng với các đề thi Olympic toàn quốc nhằm giải quyết khó khăn trong giải bài tập môn học này của sinh viên, đặc biệt là hệ đào tạo tại chức, hệ đào tạo từ xa của các trường kỹ thuật. Với các bạn đang học chuyên ngành Xây dựng thì đây là Tài liệu tham khảo hữu ích.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hướng dẫn giải bài tập sức bền vật liệu: Phần 1 GS. TS. PHẠM NGỌC KHÁNH (Chủ biên) Th.s. VŨ VĂN THÀNH BÀI TẬP SỨC BỂN VẬT LIỆU ■ ■ (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ N Ộ I-2010 LỜI NÓI ĐẦU &'ểc bền vật liệu là m ôn cơ sở kỹ th u ậ t quan trọng của n hiều n g à n h chuyên môn, đậc úột là các ngà n h xây dựng công trình ưà c h ế tạo cơ khí, được g iả n g dạy trong nhừ.i trường đ ai hoc kỹ thuật. Nó củng là m ột m ôn học có tín h thực hàn h, đòi hỏi ngưd học p h ả i biết vận đ ụ n q lý thuyết dê g iải n h ữ n g bài toán đa d ạ n g của thực tế hoặ gầ n g ũ i với thực tế. làm công tác g iả n g d ạ y nhiều năm , chúng tôi th ấy sin h viên còn rấ t n h iều lú n g túỉiị trong việc g iả i bài tập m ôn sức bền vật liệu, trong k h i các sách th a m khảo lại quáít, đặc biệt là các sách bài tập. Đây là m ột khó k h ă n rất lớn đôi với sin h viên, đặc'liệt hiện na y hệ đào tạo tại chức, hệ đào tạo từ xa của các trường kỹ th u ậ t đã m ở ' h ầ u hết trên các vùng, m iền của đ â t nước. Đỗi với các hệ đào tạo n à y lại càng khó th ă n hơn . ỉ ỉ g iá m bớt m ộ t p h ầ n khó kh ă n trên, chứng tôi biên soạn cuốn sách B à i tậ p S ứ íb è n v â t liêu. N )1 d u n g cuốn sách trước hết là những bài tập về các kiến thức cơ bần của môn học nà ch úng tôi đã trin h bày các bước giải cụ th ế n h ằ m giúp các bạn sin h viên nắm đượ các kiến thức cơ bản môn học, các phương p há p g iả i bài tập đê nâ ng cao kỹ năng th ự ih à n h , sau đỏ còn có các bài tập chọn lọc khác và các đ ề thi, đáp án thi O lym pic cư h c toàn quốc m ôn Sứ c bền vật liệu từ năm 1989 đến n ă m 2005 - đây là các bài tộ.p ở irìc độ cao hớn đ ế giú p các sinh viên giỏi rèn luyện thêm năng lực của m inh. (uôh sách gồm 3 p h ẩ n : Phần A - Tóm tắt lý thuyết, P hầ n B - H ướng d ẫ n giả i và bài ập chọn lọc, P h ẩ n c - Đề thi O lym pic cơ học toàn quốc m ôn S B V L và đáp án từ năn 1989 đến 2005. l y vọng rằng cuôh sách này sẽ g iú p ích cho sin h viên trong quá trìn h học tập môì học, nó có thê là m ột người thày luôn luôn bên cạnh các bạn. N ó củ ng có thê làirdài liệu th a m khảo cho nhữ ng người muôn đi sâu nghiên cứu m ôn học này. lo trìn h độ và thời g ia n hạn c h ế nên cuốn sách này chắc chắn vòn n hiều khiếm kh ư ết, ch ủ n g tôi, m ong nhận được nhiều ý kiến đóng góp q u ý báu của bạn đọc đ ể sứa^hữa và hoàn thiện cho lần x u â t bản sau. Mọi ý kiến đóng góp xin g ử i về: N hà xuâ bàn X à V dựng, 37 Lẻ Đ ại H ành, H à Nội. C á c t á c g iả 3 PHẨN A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Chương 1 KÉO NÉN ĐÚNG TÂM + Nội iực trên mặt eắí ngang: Chỉ có lực dọc Nz. Nz > 0 khi là lực kéo, N z < 0 khi là lực nén. * Xác định nội lực bằng phương pháp mặt cắt. + ứng suất trên mặt cắt ngang: ơ z > 0 khi là ứng suất kéo, ơ z < 0 khi là ứng suất nén. + Ưng suất trẽn mật nghiêng u: ơ u = ơ z cos (X trong đó: a là góc hợp bởi phương của các pháp tuyến của mặt cắt nghiêng u và mặt cắt ngang z. I > 0 khi nó làm cho phần xét quay thuận chiều kim đồng hồ. * Biến dạng: + Biến dạng dọc: trong đó n là số đoạn của thanh. Nếu đoạn nào có N z, EF = const thì: EF + Điều kiện bền cứa thanh: ơ m.ix - H ơ mm ^ M n + Điều kiện cứng của thanh: ầC < [Aí] + Theo dạng hình học: Có 2 loại bài tập: Loại một thanh và loại hệ thanh. 5 + Theo dạng kết cấu: Có 2 loại: Loại kết cấu tĩnh định và loại kết cấu siêu tĩnh. Với loại bài toán siêu tĩnh, ngoài các phương trình cân bằng tĩnh học ta còn phải thêm các phương trình bổ sung, đó là các điều kiện biến dạng của hệ. Chương 2 TRANG THÁI ÚNG SUÂT + Trạng thái ứng suất (TTUS) tại một điểm: Là tập hợp tất cả các ứng suất trên các mặt của phân tô'hình hộp bao quanh điểm đó, bao gồm: ơ x, ơ , a z, T , T x, ĩ , T , Tzx , Txz . Tuy nhiên do luật đối ứng của ứng suất tiếp đã có: T = Tyx, Tyz = T , Txz = Tzx. + Các loại TTUS. Gồm có 3 loại: TTUS khối, TTUS phảng, TTUS đơn. Chú V rang trong trong tất cả các TTUS thì các ứng suất chính (USC) đều là các ứng suất cực trị. + Nghiên cứu TTUS: Mục đích nhàm xác định các ứng suất pháp cực trị (các USC), ứng suất tiếp cực trị và phương của chúng. + TTUS phẳng: Phân tố ở TTUS phẳng bao gồm các ứng suất (nếu đầy đủ): ơ x, ơ y,Txy = Ty x . Úng suất trên mặt nghiêng u: ƠX4 Ơ V ỡ - 0 ơ u — ^— 1^ + — ------ —c o s 2 a - Txv sin 2 a 2 2 ~ ơ y Xuv sin 2 a + Txy c o s 2 a 2 Úng suất chính: Tx ỵ Txy Phương của USC: tg a m u x ơ ơ y ơ x ^m in Luât bất biến của TTUS có: ơ v + ơ v = ơ m, t + ơ mi„ = const A Y m ax rnm Úng suất tiếp cực trị: Tmux = ± min Phương của UST cực trị: Pmax = a mux + 45° Cũng có thế xác định tất cả các đại lượng trên bằng vòng t ...