Sức bền vật liệu - Chương 2

Chương 2: Kéo – Nén Đúng Tâm 1. Khái niệm 2. Ứng suất và biến dạng trong thanh 3. Đặc trưng tính chịu lực và tính dẻo của vật liệu 4. Tính thanh chịu kéo (nén) theo độ bền 5. Hệ siêu tĩnh 6. Bài tập Khái niệm Định nghĩa: Thanh chịu kéo (nén) đúng tâm khi trên mọi mặt cắt ngang của thanh chỉ có một thành phần nội lực là lực
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sức bền vật liệu - Chương 2 Đề Cương Môn Học  Chương 1: Những khái niệm cơ bản  Chương 2: Kéo nén đúng tâm  Chương 3: Trạng thái ứng suất  Chương 4: Đặc trưng hình học MCN  Chương 5: Xoắn thuần túy  Chương 6: Uốn ngang phẳng  Chương 7: Thanh chịu lực phức tạp  Chương 8: Ổn định  Chương 9: Tải trọng động  Chương 10: Giải bài toán siêu tĩnh bằng PP lực 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 1 Chương 2: Kéo – Nén Đúng Tâm 1. Khái niệm 2. Ứng suất và biến dạng trong thanh 3. Đặc trưng tính chịu lực và tính dẻo của vật liệu 4. Tính thanh chịu kéo (nén) theo độ bền 5. Hệ siêu tĩnh 6. Bài tập 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 2 Khái niệm  Định nghĩa: Thanh chịu kéo (nén) đúng tâm khi trên mọi mặt cắt ngang của thanh chỉ có một thành phần nội lực là lực dọc Nz  Ví dụ: P P P P A B Thanh chịu kéo Thanh chịu nén 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 3 Thảo luận  Các ví dụ về thanh chịu kéo (nén) 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 4 Nội lực, Biểu đồ lực dọc trục Khi chịu kéo (nén) đúng tâm thì trên mặt cắt ngang của nó chỉ có Nz. 1 P 1 P 1 Nz (Lực dọc) 1 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 5 Nội lực, Biểu đồ lực dọc trục Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên của Nz theo trục thanh gọi là biểu đồ lực dọc. P2=60 kN 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 6 Cách vẽ biểu đồ nội lực Dùng mặt cắt ngang trên từmg đoạn thanh để tìm được lực dọc tại đó. Kẻ đoạn thẳng song song với trục thanh làm đường chuẩn. Trên đường chuẩn kẻ những đoạn vuông góc (theo tỉ lệ) biểu diễn giá trị lực dọc tại các mặt cắt tương ứng. Các lực kéo thì vẽ về một phía và đánh dấu (+). Các lực nén thì vẽ về phía ngược lại và đánh dấu (–). 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 7 Ví dụ thảo luận Xây dựng biểu đồ lực dọc của thanh chịu lực như hình vẽ. Biết P1 = 10 KN; P2 = 20 KN; P3 = 30 KN P2 P3 P1 A C 1m D 1m B 1m 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 8 Ứng suất trên MCN  Thí nghiệm, quan sát biến dạng:  Các giả thuyết:  Giả thuyết mặt cắt ngang phẳng: MCN Phẳng vuông góc với trục thanh trong quá trình biến dạng.  Giả thuyết các thớ dọc: không ép và đẩy nhau. 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 9 Ứng suất trên MCN Tách ra khỏi thanh một phân tố hình hộp bởi các mặt cắt song song với các trục tọa độ Nhận xét  Trên các mặt không có Phân tố không có biến dạng góc ứng suất tiếp Các thớ dọc Trên các mặt song z z không có tác  song với trục z động lẫn nhau Ứng suất bằng không 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 10 Ứng suất trên MCN Trên các mặt cắt dọc → ứng suất bằng không z Trên các mặt cắt ngang yx z →chỉ có ứng suất pháp z x y 26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 11 Ứng suất và biến dạng trong thanh  Ứng suất trên mặt cắt ngang tính theo công thức: Nz z  (2.1) F Với: -Nz là lực dọc trên mặt cắt ngang - F là diện tích mặt cắt ngang Nhận xét: Trên mặt cắt ngang ứng suất như nhau tại mọi điểm. Thứ nguyên:   Đơn vị thường dùng: luc  2   chieu dai   N/cm ; kN/cm … 2 2   26/07/10 BM Cơ Học Vật Liệu – ĐH Nha Trang 12 Ví dụ Tìm ứng suất trên thanh chịu tải như hình vẽ. Biết thanh có tiết diện ngang là 5 cm2. Biểu đồ lực dọc lấy từ kết quả trước P2 P3 P1 AB:   N z  10KN A C 1m D 1m B 1m 1 2 F 5cm 20  2KN / cm 2 10 10KN Nz N 2  z   2KN / cm2 BC: 10 5cm2 F N z 20KN CD: 3    4KN / cm 2 ...