SỨC BỀN VẬT LIỆU
GV: ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
S ứ c B ề n V ậ t Li ệ u
Chương 1
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
CHƯƠNG 1
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1. Nhiệm vụ – Đối tượng 2. Tính đàn hồi của vật thể
3. Các giả thuyết đối với vật liệu
4. Các loại biến dạng và chuyển vị
5. Ngoại lực – Nội lực
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Vị trí
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Nhiệm vụ
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Nhiệm vụ
Tính toán độ bền: chi tiết không bị phá hỏng (đứt, gẫy, trượt,…
Tính toán về độ cứng: chi tiết không bị biến dạng quá lớn.
Tính toàn về độ ổn định: chi tiết luôn giữ được
hình dạng ban đầu.
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Đối tượng
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Đối tượng
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Đối tượng
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Ba dạng bài toán cơ bản của Sức bền vật liệu
Kiểm tra các điều kiện bền
Xác định kích thước
Xác định tải trọng cho phép
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Ba dạng bài toán cơ bản của Sức bền vật liệu
Bài toán tĩnh định: số phương trình = số ẩn số
Tính các thành phần nội lực chỉ cần dựa vào các phương trình cân bằng tĩnh học
Bài toán siêu tĩnh: số phương trình < số ẩn số
Không thể tính được các thành phần nội lực nếu chỉ cần dựa vào các phương trình cân bằng tĩnh học
Cách giải: bổ sung thêm các phương trình biến dạng,
phương trình vật lý
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Phương pháp tính
Để xây dựng phương pháp tính, dựa vào:
Phương trình cân bằng tĩnh (hay động)
Phương trình biến dạng
Phương trình vật lý Phương pháp tính:
Phương pháp cộng tác dụng
Nguyên lý độc lập tác dụng
1. NHIỆM VỤ - ĐỐI TƯỢNG
Phương pháp tính
2. TÍNH ĐÀN HỒI CỦA VẬT LIỆU
Vật thể đàn hồi tuyệt đối
Sức bền vật liệu nghiên cứu
sự làm việc của vật thể trong
giới hạn đàn hồi
3. CÁC GIẢ THUYẾT ĐỐI VỚI VẬT LIỆU
GT1: vật liệu có tính liên tục, đồng nhất và đẳng hướng
GT2: vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi => đàn hồi tuyệt đối
GT3: biến dạng của vật thể rất bé so với kích thước của chúng
GT4: trạng thái ứng suất và biến dạng không phụ
thuộc vào cách đặt lực, chỉ phụ thuộc vào hợp lực
3. CÁC GIẢ THUYẾT ĐỐI VỚI VẬT LIỆU
GT4:
4. CÁC LOẠI BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ
- Kéo (Tensile Stress)
- Nén (Compression Stress) - Uốn (Bending Stress)
- Xoắn (Torsion Stress)
- Cắt trượt (Shear Stress)
4. CÁC LOẠI BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ 1. Kéo – nén:
Chi tiết chịu tác dụng bởi những lực đặt dọc theo chiều trục thanh
Chuyển vị: độ dãn hay độ co
4. CÁC LOẠI BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ 2. Uốn:
Chi tiết chịu tác dụng bởi những lực vuông góc với trục thanh, trục thanh sẽ bị cong đi
Chuyển vị: độ võng & góc xoay
4. CÁC LOẠI BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ 3. Xoắn:
Ngoại lực nằm trong các mặt phẳng vuông góc với trục thanh và tạo nên các ngẫu lực trong những mặt phẳng đó
Chuyển vị: góc xoắn tuyệt đối & góc xoắn tương đối
4. CÁC LOẠI BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ 4. Cắt trượt:
Dưới tác dụng của ngoại lực, một phần này của thanh có
xu hướng trượt đối với phần khác
4. CÁC LOẠI BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ Biến dạng dài:
Biến dạng góc:
x
dx dx
d dz
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC
1. Ngoại lực:
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC 1. Ngoại lực:
Tải trọng
Lực Momen
Lực tập trung Lực phân bố
Tải trọng tĩnh Tải trọng động
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC
1. Ngoại lực:
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC
1. Ngoại lực:
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC
1. Ngoại lực:
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC
1. Ngoại lực:
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC 1. Ngoại lực:
Momen M F.h
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC
1. Ngoại lực: Phản lực liên kết
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC 2. Nội lực:
a) Nội lực – Phương pháp mặt cắt
Nội lực + Ngoại lực = 0
=> Nội lực
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC b) Ứng suất tại một điểm
2. Nội lực:
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC b) Ứng suất tại một điểm
2. Nội lực:
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC b) Ứng suất tại một điểm
2. Nội lực:
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC c) Các thành phần nội lực
2. Nội lực:
Hợp lực R trên mặt cắt ngang.
R: phương, chiều, điểm đặt bất kỳ
Dời R về trọng tâm => momen
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC c) Các thành phần nội lực
2. Nội lực:
Nội lực + Ngoại lực = 0
=> Nội lực
5. NGOẠI LỰC – NỘI LỰC
d) Quan hệ ứng suất và các thành phần nội lực trên MCN
2. Nội lực: