Bài giảng Sức bền vật liệu (Bản đẹp)

Nội dung text: Bài giảng Sức bền vật liệu (Bản đẹp)

1. Đề cương - SứcbềnvậtliệuF1 Kiếnthức liên quan Toán cao cấp: Đạo hàm, tích phân, phương trình vi phân, chuỗisố, véc tơ, ma trận, trị riêng, các phương pháp số Vẽ kỹ thuật: Đọcbảnvẽ kỹ thuật (hình chiếu đứng, chiếubằng, chiếucạnh, hình phốicảnh, hình cắt ). Cơ họclýthuyết: Cân bằng củavậtrắn, cách tính phảnlực liên kết, chuyển động củavậtrắn
2. Đề cương - SứcbềnvậtliệuF1 Nhiệm vụ của người học •Tham dự đầy đủ các giờ học lý thuyết trên lớp •Tự học: Chuẩn bị bài trước mỗi buổi học trên lớp. Hệ thống, phân tích, tổng hợp các kiến thức đã học, nghiên cứu sâu và mở rộng kiến thức môn học. Vận dụng các kiến thức đã học vào giải bài tập; •Tham dự các bài kiểm tra giữa kỳ để tích luỹ điểm thành phần; •Hoàn thành bài tập lớn để tích luỹ điểm thành phần và đảm bảo điều kiện dự thi kết thúc học phần; •Hoàn thành công tác thí nghiệm để đảm bảo điều kiện dự thi kết thúc học phần; •Tích cực hoàn thành các phần thực hành và tham gia thảo luận trên lớp.
3. Bài giảng - SứcbềnvậtliệuF1 Ngày Bài giảng ĐọcVídụ Bài tậpnộp BG1 Mục: VD1 Q1 BG2 Mục: BG3 Mục: VD2 Q2 BG4 Mục: BG5 Mục: BG6 Mục: VD3 Q3 BG7 Mục: BG8 Mục: BG9 Mục: VD4 Q4 BG10 Mục: BG11 Mục: BG12 Mục: VD5 Q5 BG13 Mục: BG14 Mục:
4. Bài tập - SứcbềnvậtliệuF1 Bài tậpbắtbuộc Chương 1: Chương 2: Chương 3: Chương 4: Chương 5: Chương 6: Chương 7: Bài tậplớn Bài tập không bắtbuộc Chương 1: Chương 2: Chương 3: Chương 4: Chương 5: Chương 6: Chương 7:
5. Kiểmtra- SứcbềnvậtliệuF1 Kiểmtragiữahọcphần(Trắc nghiệm khách quan và tự luận) Thi kết thúc họcphần(Vấn đáp)
6. BÀI GIẢNG Chương mởđầu Bộ môn SứcbềnVậtliệu Trường ĐạihọcGTVT
7. BG1- Vị trí, nhiệmvụ, đốitượng và phương pháp nghiên cứucủamônhọc Liệucó Võng gẫy quá? không nhỉ? Mỏng manh quá?
8. BG1- Vị trí, nhiệmvụ, đốitượng và phương pháp nghiên cứucủamônhọc Tính toán vềđộbền Tính toán bảo đảmchokếtcấu không bị phá hỏng (đứt, trượt, gẫy ). Tính toán vềđộcứng Tính toán bảo đảmchokếtcấubiếndạng ở mức độ sao cho khai thác đượcbìnhthường. Tính toán vềổn định Tính toán về khả năng củakếtcấugiữđượchìnhtháibiếndạng hữu hạnban đầu.
9. BG1- Vị trí, nhiệmvụ, đốitượng và phương pháp nghiên cứucủamônhọc
10. BG1- Vị trí, nhiệmvụ, đốitượng và phương pháp nghiên cứucủamônhọc Phân loạivậtthể thực δ p x Trụcthanh z h y Mặt trung bình Thanh Tấm, vỏ Vậtthể khối
11. BG1- Vị trí, nhiệmvụ, đốitượng và phương pháp nghiên cứucủamônhọc Để xây dựng phương pháp tính, dựavào: 9 Phương trình cân bằng tĩnh (hay động) 9 Phương trình biếndạng 9 Phương trình vậtlý Ba bài toán cơ bảncủaSứcbềnvậtliệu 9 Bài toán kiểmtra 9 Bài toán xác định tải cho phép 9 Bài toán xác định kích thướchìnhhọc
12. BG2- Sơđồtính, tải, các liên kếtvàphảnlực liên kết Sơđồtính làhìnhvẽđốitượng tính toán đã được đơngiản hóa, chỉ còn mang những đặc điểmcầnthiếtchoviệc tính toán. 160 20 20 (cm) 120 O 40 40
13. BG2- Sơđồtính, tải, các liên kếtvàphảnlực liên kết
14. BG2- Sơ đồ tính, ngoạilực, các liên kếtvàph ảnlực liên kết Ngoạilực: làyếutố từ môi trường bên ngoài tác động vào kếtcấu gây ra nộilực, biếndạng cho kếtcấu. Ngoạilực Lựcthể tích Lựcmặt Tảitrọng Phảnlựcliênkết
15. BG2- Sơđồtính, tải, các liên kết và phảnlực liên kết Liên kết làchi tiếtràngbuộc các bộ phậnkếtcấuvới nhau hoặcvới môi trường bên ngoài (đất ). Lựcliênkếtvàphảnlực liên kết làcáclựctương tác giữa các bộ phậnkếtcấuvớinhauhoặcgiữa các bộ phậnkếtcấuvớimôi trường bên ngoài (đất ) thông qua các liên kết. Mộtsố loạiliênkếtthường gặp Gốidiđộng Gốicốđịnh Ngàm Ngàm trượtGối đàn hồi
16. BG3- Chuyểnvị, biếndạng z M' s’ γ Δ w M v u s O y x Δ là chuyểnvị đường của điểmM u là chuyểnvị đường theo phương x của điểmM v là chuyểnvị đường theo phương y của điểmM w là chuyểnvị đường theo phương z của điểmM γ làchuyểnvị góc của đoạns
17. BG3- Chuyểnvị, biếndạng z Δdl ε = dl dl+Δdl Δdx ε x = γ dx dl Δdy ε y = O dy y Δdz ε = z dz x Δdl là biếndạng dài tuyệt đốicủa đoạn dl ε là biếndạng dài tỷđối(tương đối) của đoạn dl εx là biếndạng dài tỷđối(tương đối) của đoạn dl theo phương x εy là biếndạng dài tỷđối(tương đối) của đoạn dl theo phương y εz là biếndạng dài tỷđối(tương đối) của đoạn dl theo phương z γ là góc trượt trong mặtphẳng chứa góc vuông đang xét γxy là góc trượttrongmặtphẳng song song vớimặtphẳng xoy γyz là góc trượttrongmặtphẳng song song vớimặtphẳng yoz γzx là góc trượttrongmặtphẳng song song vớimặtphẳng zox εxy = γxy/2; εyz = γyz/2; εzx = γzx/2 là các biếndạng góc (biếndạng trượt)
18. BG4- Nộilực, ứng suất Nộilực là lượng biếnthiêncủalực liên kếtgiữa các phầntử vậtchất củavậtthể khi có ngoạilựctácdụng. Để xác định nộilựctasử dụng phương pháp mặtcắt Δ p Δp p = z z tb ΔF pn n K K B Δ p ΔF pn = lim A ΔF →0 ΔF O O y y pn n x x τ n K ΔF σ n ứng suất là mật độ phân bố củanộilực ptb là ứng suấttoànphần trung bình tại điểmK trênmặtcắt đang xét pn là ứng suấttoànphầntại điểmK trênmặtcắt đang xét σn là ứng suất pháp tại điểmK trênmặtcópháptuyếnn τn là ứng suấttiếptại điểmK trênmặtcópháptuyếnn
19. BG4- Nộilực, ứng suất Nộilựcthugọn trên mặtcắt ngang thanh z x y Mz Mx Q z z x Nz My x x Qy y y R M Nz -lùcdäctrôc, Qx ,Qy -lùcc¾t, Mx ,My - m« men uèn, Mz - m« men xo¾n.
20. BG4- Nộilực, ứng suất Hiệu ứng biếndạng củasáuthànhphầnnộilựctrênmặtcắt ngang thanh
21. BG4- Nộilực, ứng suất Quan hệ giữa các nộilực thu gọn và các thành phần ứng suấttrên mặtcắt ngang thanh N = σ dF M = yσ dF z ∫ z x ∫ z Mz Mx F F Q = τ dF M = xσ dF x ∫ zx y ∫ z x z F F Q N x ρ y My z dF σ z Q = τ dF M z = (xτ zy − yτ zx )dF x τ y ∫ zy ∫ zx τ zy F F Qy y
22. BG5- Các giả thiếtcủamônhọc Vậtliệu: -Liêntục, đồng nhất, đẳng hướng, - Đàn hồituyếntính. Kếtcấu: Biếndạng nhỏ. Nguyên lý Saint – Venant: P P P P Ởđủxa nơi đặtlực, trạng thái ứng suấtvàbiếndạng không phụ thuộc vào cách đặtlựcmàchỉ phụ thuộcvàohợplực.
23. BG6- Khái niệmbàitoántĩnh định, bài toán siêu tĩnh Bài toán tĩnh định: là bài toán có thể tính được các thành phầnnộilựcchỉ cầndựa vào các phương trình cân bằng tĩnh học Bàitoánsiêutĩnh: là bài toán không thể tính được các thành phầnnộilực nếuchỉ cầndựa vào các phương trình cân bằng tĩnh học. Cách giải: bổ sung thêm các phương trình biếndạng, phương trình vậtlý
24. Ôn tậptạilớp Học gì??? Hiểu gì??? Làm gì???
25. Hãy tính phảnlực liên kếtcủa các kếtcấu sau: q=10kN/m M=5kNm 2 P=qa q M=qa A B CD P=10kN 2 m 1m 1m a 3a a 1) 2) Hãy đổi các đơnvị sau đây: 20kN/cm2 = bar 20daN/cm2 = MPa 20MN/cm2 = bar 20MPa = bar Hãy cho biếtmônCơ họclýthuyếtnằm ởđâu trong sơđồ hình cây củacơ học?
26. Bài tập& Câuhỏiôntập Bài tậpvề nhà Bài tậpsố 3,4 trang 22 sách giáo trình Câu hỏiôntập Hãy tìm 5 thí dụ thựctế mà sơđồtính đưavề thanh và hệ thanh, 5 thí dụ về tấmhoặcvỏ? Hãy cho 2 thí dụ thựctế về lựcthể tích, lựcmặt?