Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 4 trình bày về thanh chịu xoắn - chịu cắt. Các nội dung cụ thể trong chương này gồm: Nội lực trên mặt cắt ngang, ứng suất trên mặt cắt ngang, biến dạng, ứng suất trượt thuần túy, điều kiện bền, điều kiện cứng, thế năng biến dạng đàn hồi, hệ siêu tĩnh, thanh chịu cắt. Mời các bạn tham khảo.
Nội dung Text: Bài giảng Sức bền vật liệu: Chương 4 - Trang Tấn Triển
https://sites.google.com/site/trangtantrien/ LOGO
trangtantrien@hcmute.edu.vn
1 Giới Thiệu
2 Nội Lực Trên Mặt Cắt Ngang
3 Ứng Suất Trên Mặt Cắt Ngang
4 Biến Dạng
5 Ứng Suất Trượt Thuần Túy
6 Điều Kiện Bền, Điều Kiện Cứng
7 Thế Năng Biến Dạng Đàn Hồi
8 Hệ Siêu Tĩnh
9 Thanh Chịu Cắt
1 Giới Thiệu
1 Giới Thiệu
1 Giới Thiệu
1 Giới Thiệu
1 Giới Thiệu
1 Giới Thiệu
1 Giới Thiệu
* Thông số của động cơ
n
- Số vòng quay
n Vòng/phút
- Công suất
W Woat
M
30W
M M ( N .m )
n
1 Giới Thiệu
M
M
Mz
M
* Thanh chỉ chịu tác dụng của ngẫu lực tập trung hay ngẫu lực phân bố
quay quanh trục thanh.
* Một thanh chịu xoắn thuần túy khi trên mặt cắt ngang của thanh chỉ tồn
tại duy nhất một thành phần nội lực: M z
2 Nội Lực Trên Mặt Cắt Ngang
Mz
M
M z z
z x
x
z1
x z1 y y
y
Mz 0
* Tồn tại duy nhất M z
M 2M
1 2
* Qui ước dấu của: M z
3M 1 C 2 D
A B
a a a
3M
* Biểu đồ nội lực: 2M
Mz
(Áp lực = cường độ nội
lực trên một đơn vị diện
tích)
Kéo-Nén
Ứng Suất
Cắt, trượt
Nội Lực
(Lực phát sinh trên L
mặt cắt, là lượng thay BD dài
đổi lực liên kết giữa
các phân tử trong chi Biến Dạng
tiết do sự thay đổi
hình dáng, kích thước (Sự thay đổi hình BD góc
của chi tiết) dáng, kích thước
của chi tiết)
3 Ứng Suất Trên Mặt Cắt Ngang Của Thanh Tròn Chịu Xoắn
3.1 Các giả thiết về biến dạng:
* Mặt cắt ngang phẳng, thanh không
có biến dạng dài dọc trục, bán kính
mặt cắt ngang vẫn thẳng và có chiều
dài không đổi
x y z 0
* Góc vuông thay đổi nên tồn tại
ứng suất tiếp trên mặt cắt và vuông
góc với bán kính.
M
z
C
R
M
3 Ứng Suất Trên Mặt Cắt Ngang Của Thanh Tròn Chịu Xoắn
3.2 Biểu thức tính ứng suất trên mặt cắt ngang:
M
M
z dz
L
* Góc trượt:
a b
d * Góc xoắn: d
b'
* Vì biến dạng bé:
bb ' d
tg
dz ab dz
3 Ứng Suất Trên Mặt Cắt Ngang Của Thanh Tròn Chịu Xoắn
* Theo định luật Hooke: G G
G: môđun trượt của vật liệu
3 Ứng Suất Trên Mặt Cắt Ngang Của Thanh Tròn Chịu Xoắn
3 Ứng Suất Trên Mặt Cắt Ngang Của Thanh Tròn Chịu Xoắn
d
G (1) MZ
dz
z
* Quan hệ giữa ứng suất và nội lực: C
R
d 2 d 2
M z dF G dF G
dF
F F
dz dz F
2
Đặt: J
dF mômen quán tính cực của mặt cắt ngang đối với tâm
F
d
Mz G J (2)
dz
Mz
* Từ (1) và (2) =>:
J
3 Ứng Suất Trên Mặt Cắt Ngang Của Thanh Tròn Chịu Xoắn
* Mômen quán tính cực của mặt cắt ngang hình tròn đặc y
R 4 4
R D
J 2 dF 2 2 d 0,1D 4 C
F 0 2 32 x
R d
- M z: mômen xoắn tại mặt cắt ngang
có điểm tính ứng suất
Mz
- J : mômen quán tính cực của mặt
J cắt ngang có điểm tính ứng suất
- : khoảng cách từ điểm tính ứng
suất đến tâm mặt cắt
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
