intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Sức bền vật liệu 1 - Chương 5: Thanh chịu uốn phẳng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

Thêm vào BST
Báo xấu
14
lượt xem 6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Sức bền vật liệu 1 - Chương 5: Thanh chịu uốn phẳng. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung về: khái niệm chung; uốn thuần túy thanh thẳng; uốn ngang phẳng thanh thẳng; biến dạng của thanh chịu uốn;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Sức bền vật liệu 1 - Chương 5: Thanh chịu uốn phẳng

  1. Chương 5 THANH CHỊU UỐN PHẲNG
  2. NỘI DUNG Chương 2; SB1 – nghiên cứu ứng suất, biến dạng, chuyển vị trong thanh dưới tác dụng của Kéo (nén) các trường hợp chịu lực cơ bản đúng tâm Chương 5: Xoắn UỐN 5.1. Khái niệm chung 5.2. Uốn thuần túy thanh thẳng 5.3. Uốn ngang phẳng thanh thẳng University of Architechture
  3. 5.1. Khái niệm chung (1)  Thanh chịu uốn: khi có tác dụng của ngoại lực trục thanh thay đổi độ cong  Dầm: thanh chịu uốn University of Architechture July 2009
  4. 5.1. Khái niệm chung (2)  Giới hạn nghiên cứu: Dầm với mặt cắt ngang có ít nhất 1 trục đối xứng (chữ I, T, chữ nhật, tròn,…); mặt phẳng tải trọng trùng mặt phẳng đối xứng của dầm => Uốn phẳng  Mặt phẳng tải trọng: mặt phẳng chứa tải trọng và trục thanh  Mặt phẳng quán tính chính trung tâm: mặt phẳng chứa trục thanh và 1 trục quán tính chính trung tâm của mặt cắt ngang. University of Architechture July 2009
  5. 5.1. Khái niệm chung (3)  Phân loại uốn phẳng F F  Uốn thuần túy phẳng A B C D z  Uốn ngang phẳng a b a VA = F V =F  Ví dụ: thanh chịu uốn D phẳng F Qy  Trên đoạn BC: Mx≠0, Qy=0 F => Uốn thuần túy phẳng Mx  Trên đoạn AB,CD: Mx≠0, Fa Fa Qy≠0 => Uốn ngang phẳng University of Architechture July 2009
  6. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (1) Uốn thuần túy phẳng University of Architechture July 2009
  7. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (2) 1. Định nghĩa: Thanh gọi là chịu uốn thuần tuý nếu trên các mặt cắt ngang của nó chỉ tồn tại thành phần ứng lực là mômen uốn Mx (hoặc My) nằm trong mặt phẳng quán tính chính trung tâm. Tải trọng gây uốn: nằm trong mặt phẳng đi qua trục thanh và vuông góc với trục thanh 2. Các giả thiết về biến dạng của thanh a. Thí nghiệm University of Architechture July 2009
  8. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (3) mặt cắt ngang thớ dọc Vạch trên bề mặt ngoài của thanh • Hệ những đường thẳng // trục thanh => thớ dọc • Hệ những đường thẳng vuông góc với trục thanh => mặt cắt ngang M M Cho thanh chịu uốn thuần túy phẳng QUAN SÁT • Các đường thẳng // trục thanh => đường cong // trục, khoảng cách giữa các đường cong kề nhau không đổi • Các đường thẳng vuông góc với trục thanh => vẫn thẳng và vuông góc với trục thanh • Các thớ phía trên bị co (chịu nén), các thớ dưới bị dãn (chịu kéo) University of Architechture July 2009
  9. Biến dạng của thanh chịu uốn University of Architechture July 2009
  10. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (4) GIẢ THIẾT M M a. Giả thiết mặt cắt ngang phẳng: mặt cắt ngang trước biến dạng là phẳng và vuông góc với trục thanh thì sau biến dạng vẫn phẳng và vuông góc với trục Đường Lớp trung hoà trung hoà b. Giả thiết về các thớ dọc: trong quá trình biến dạng các lớp vật liệu dọc trục không có tác dụng tương hỗ với nhau Vật liệu làm việc trong miền đàn hồi Đường Tồn tại lớp trung hoà: gồm các trung hoà thớ dọc không bị dãn cũng không bị co. Đường trung hòa: Giao tuyến của lớp trung hoà với mặt cắt ngang University of Architechture July 2009
  11. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (5) 3.Ứng suất trên mặt cắt ngang 1 2 a. Biến dạng dài của thớ dọc a b có khoảng cách y đến thớ c y d trung hoà 1 dz 2 Xét vi phân chiều dài của thớ  d thớ trung hoà dọc dz = cd. Sau biến dạng 1 2 cd có độ dài là c’d’. y a b c d Biến dạng dài tỉ đối: dz c ' d ' cd    y  d   d y 1 2 z     dz cd  d    bán kính cong của thớ trung hoà y z   University of Architechture July 2009
  12. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (6) b. Quan hệ ứng suất - biến dạng x Xét mặt cắt ngang bất kỳ, phân x tố diện tích dA chứa điểm K. K z Tách phân tố lập phương chứa y sz dA điểm K. y Từ gt 1: góc vuông không thay đổi => t=0 sz K sz Từ gt 2: sx=sy=0 => Trên mặt cắt ngang chỉ tồn tại duy nhất ứng suất pháp sz Theo định luật Hooke y s z  E z sz  E 1  ????   University of Architechture July 2009
  13. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (7) c. Công thức tính ứng suất pháp x Tải trọng gây uốn nằm trong mặt Mx phẳng yOz và vuông góc với x K trục thanh nên: Nz=My=0 và z sz y Mx≠0. Ta có: dA E N z   s z dA   yd A  0 y  A A Đường trung hoà đi qua trọng tâm  yd A  S A x 0 của mặt cắt ngang E M y   xs z dA   xyd A  0 A  A Hệ trục Oxy là hệ trục  xyd A  I A xy 0 quán tính chính trung tâm University of Architechture July 2009
  14. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (8) E E M x   ys z dA   y dA  I 2 A  A  x x Mx 1 Mx  x  EI x K z sz y dA  – bán kính cong của thớ trung hoà Mx – mô men uốn nội lực y EIx – độ cứng của dầm chịu uốn Thay biểu thức của bán kính cong y Mx vào biểu thức xác định ứng suất pháp sz  E sz  y y – tung độ điểm cần tính ứng suất  Ix Mx>0: căng thớ dưới Mx Để thuận tiện ta thường dùng sz   y công thức tính toán Ix thuộc vùng nén University of Architechture July 2009
  15. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (9) d. Biểu đồ ứng suất pháp  Các điểm càng xa ĐTH thì trị tuyệt đối ứng suất pháp càng lớn  Các điểm nằm trên ĐTH thì có sz=0  Các điểm nằm trên đường thẳng // ĐTH thì có sz=const => Biểu diễn sự biến thiên của ứng suất pháp theo chiều cao mặt cắt ngang  Biểu đồ ứng suất pháp là đường thẳng đi qua gốc toạ độ => để vẽ được biểu đồ chỉ cần tính ứng suất pháp tại điểm bất kỳ trên mặt cắt ngang  Đánh dấu (+) để biểu diễn phần ứng suất kéo và dấu (-) biểu diễn phần ứng suất nén University of Architechture July 2009
  16. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (10) University of Architechture July 2009
  17. 65.2. Uốn thuần túy phẳng (11)  Mặt cắt ngang có hai trục đối xứng smin Mx h Mx s max    h/2 I x 2 Wx Mx x Mx h Mx s min    h/2 Ix 2 Wx z s max  s min y smax Ix Wx  - mô men chống uốn của mặt cắt ngang h/2 2 bh 3 Ix D Hình chữ nhật: Wx  Hình tròn: Wx    0,1D3 6 D/2 32  D3 Hình vành khăn: Wx  Ix D/2  32 1   4   0,1D3 1   4  với   d D University of Architechture July 2009
  18. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (12)  Mặt cắt ngang có 1 trục b smin đối xứng t Mx Mx Mx ynmax s max   y k max  Ix Wxk x h Mx Mx ykmax s min   n y max  n z Ix W x Ix Ix smax W  x k k W  x n n y ymax ymax ykmax - khoảng cách xa ĐTH nhất thuộc vùng chịu kéo ynmax - khoảng cách xa ĐTH nhất thuộc vùng chịu nén University of Architechture
  19. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (13) 4. Điều kiện bền Dầm làm bằng vật liệu dẻo max s max , s min   s  Dầm bằng vật liệu giòn s max  s k ; s min  s n Ba bài toán cơ bản  Kiểm tra điều kiện bền: Mx s max   s  Wx  Xác định kích thước của mặt cắt ngang: Mx Wx  s   Xác định tải trọng cho phép: M x  s Wx University of Architechture July 2009
  20. 5.2. Uốn thuần túy phẳng (14)  Mặt cắt ngang có hình dáng hợp lý:  Khả năng chịu lực của dầm lớn nhất  Tiết kiệm vật liệu nhất Dầm bằng vật liệu dòn: mặt cắt ngang hợp lý khi đồng thời thỏa mãn Mx s max  k ymax  s k Mặt cắt ngang không Ix k ymax s k  (*) đối xứng qua trục x Mx n s n  s n thoả mãn đk (*) ymax s min  y n max Ix Dầm bằng vật liệu dẻo: s k  s n k ymax Mặt cắt ngang có n 1 hai trục đối xứng y max University of Architechture
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2