Sức bền vật lý - XOẮN THUẦN TÚY

Quy ước chiều và dấu của momen nội lực:nhìn vào mặt cắt,thấy Mz quay cùng chiều kim đồng hồ
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sức bền vật lý - XOẮN THUẦN TÚY XOẮN THUẦN TÚY• Quy ước chiều và dấu Mz>0 Mz Mz của momen nội z lực:nhìn vào mặt cắt,thấy Mz quay cùng chiều kim đồng hồ MzCác Trục Chịu XoắnLiên Hệ Giữa Momen Xoắn Ngoại Lực Với Công Suất Và Số Vòng QuayQuan Sát Thanh Tròn Chịu XoắnQuan Sát Thanh Tròn Chịu Xoắn • Chiều dài không đổi nên trên MCN không có ứng suất pháp  • Mặt cắt ngang xoay nên trên MCN có ứng suất tiếp  Ứng Suất Trên Mặt Cắt Ngang• Khảo sát thanh tròn chịu xoắn thuần tuý.• Tách từ thanh phân tố dài dz và bán kính G:modul đàn hồi trượt(N/m2),là hằng số của vật liệu d 4 4 J ρ  0,1D (1   ), J ρ  0,1D 4 D dWρ  0,2 D 3 3 4 Wρ  0,2 D (1   ),  D Tính Biến Dạng• Góc xoắn tỷ đối giữa hai mặt cắt cách nhau một đoạn dz:• Góc xoắn giữa hai mặt cắt cách nhau một đoạn l là:• Nếu tỷ số không đổi hoặc không đổi trên chiều dài li thì: Tính Toán Xoắn§Điều kiện bền: Mz  τ τ max  Wρ Trong đó []là ứng suất cho phép của vật liệu.Từ đây ta có ba bài toán - Kiểm tra bền:kiểm tra ứng suất tiếp lớn nhất - Thiết kế: xác định đường kính - Tính tải trọng cho phép:định Mz§Điều kiện cứng: Góc xoắn tương đối trên một đơn vị chiều dài  khô ng vượt quá giới hạn cho phép []: Mz  θ  θ max  GJ ρ Từ điều kiện cứng ta có 3 bài toán:kiểm tra cứng,thiết kế và định tải trọng cho phép.HIỆN TƯỢNG TẬP TRUNG ỨNG SUẤT Mz τ max  k. WρMẶT CẮT NGANG HÌNH CHỮ NHẬT • Các giả thuyết về thanh tròn không còn đúng nữaVí dụ: Momen T=1000 Nm tác dụng tại mặtcắt D,biết rằng ứng suất tiếp cho phép là 60MPa,háy xác định đường kính của trục ABvà CD.Ví dụ:Trục rỗng chịu momen xoắn M= 2400 Nmnhư hình,hãy tính ứng suất tiếp lớn nhất. Nếu trụclàm đặc thì đường kính của nó là bao nhiêu đểứng suất tiếp lớn nhất như kết quả vừa tìm được. M=2400 Nm vÝ dô øng dông: LÒ XO CHỊU XOẮN - Dïng mÆt c¾t qua trôc lß xo, mÆt c¾t ngang coi lµ trßn. - Kh¶o s¸t nöa trªn, t¹i mÆt c¾t tån t¹i hai TP néi lùc: Qy vµ Mz Qy = P vµ Mz = PR - VÏ biÓu ®å øng suÊt trªn mÆt c¾t Qy 4 P Mz PR  Q  2 M   F d Jz Jz - A lµ ®iÓm nguy hiÓm vÒ c¾t PR 4 P 8PD 4 P 8PD  d A   max  r 2   2 1   3 3 d d d d  2 D  Jz - Tû sè d/2D cã thÓ bá qua, nªn 8PD  max  d 3 - Vµ ®iÒu kiÖn bÒn: 8 PD     max  3 d