Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 5: Uống ngang phẳng thanh thẳng - Trương Quang Trường

Nội dung text: Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 5: Uống ngang phẳng thanh thẳng - Trương Quang Trường

1. SC BN VT LIU GV: ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGH TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
2. NỘI DUNG 1. Khái niệm chung 2. Nội lực 3. Uốn thuần túy phẳng 4. Uống ngang phẳng 5. Chuyển vị ca dầm khi uốn 6. Bài toán siêu tĩnh 7. Ví dụ Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 3 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
3. 1. KHÁI NIM CHUNG b) Các mặt phẳng: Mặt phẳng tải trọng: là mp cha tải trọng và trục thanh Đường tải trọng Mặt phẳng chính: (mp quán tính chính trung tâm) là mp cha trục thanh và một trục chính trung tâm ca MCN. Dầm MCN tròn (vành khăn) có vô số mp chính là tất cả các mp cha trục dầm Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 5 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
4. 1. KHÁI NIM CHUNG d) Đường trung hòa: giao tuyến ca mặt trung hòa với MCN Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 7 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
5. 2. NỘI LỰC b) Quan hệ vi phân giữa nội lực Mx, Qy và tải trọng phân bố q(z): dQ q( z ) y dz dQ dM2 q( z ) y x dz dz2 dM Q x y dz Nhận xét: - - - Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 9 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
6. 3. UỐN THUẦN TÚY PHẲNG 1. Định nghĩa: Thanh gọi là chịu uốn thuần túy phẳng nếu chỉ tồn tại nội lực là momen uốn Mx (hoặc My) nằm trong mp quán tính chính trung tâm Tải trọng gây uốn (ngoại lực): nằm trong mp đi qua trục thanh và vuông góc với trục thanh 2. Biến dạng: Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 11 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
7. 3. UỐN THUẦN TÚY PHẲNG 3. ng suất trên MCN: Biểu đồ  trên MCN a) MCN có 2 trục đối xng MMxxk h max .y max . JJxx 2 MMxxn h min .y max . JJxx 2 max  min J W x Gọi x - momen chống uốn ca MCN ymax bh2 D3 Hình chữ nhật Wx Hình tròn Wx 6 32 D3 W (1 4 )  dKhoa / D Cơ Khí – Công Nghệ Ths. TrươngHình Quang vành Trường khăn x với Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 32 - 13 -
8. 3. UỐN THUẦN TÚY PHẲNG 3. ng suất trên MCN: Biểu đồ  trên MCN  Các điểm càng xa ĐTH thì giá trị z càng lớn  Các điểm nằm trên ĐTH có z = 0  Các điểm nằm trên đường thẳng // ĐTH thì có z = const Biểu diễn sự biến thiên ca z theo chiều cao MCN  Biểu đồ ng suất pháp là hàm bậc nhất theo y, là đường thẳng qua gốc tọa độ => chỉ cần tính ng suất pháp tại 1 điểm bất kỳ là vẽ được  Đánh dấu (+) để biểu diễn phần ng suất kéo và dấu (-) biểu diễn phần ng suất nén Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 15 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
9. 4. UỐN NGANG PHẲNG 1. Định nghĩa: Uốn phẳng: dầm bị uốn trong mp chính Mx 0; Qy 0 Hai thành phần nội lực Mx => ng suất pháp Qy => ng suất tiếp Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 17 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
10. 4. UỐN NGANG PHẲNG 2. ng suất trên MCN: ng suất tiếp: C Qyx .S  A c Jx .b Trong đó: Qy – Lực cắt tại MCN đang khảo sát Jx – Momen quán tính đ/v trục Ox ca MCN đang xét bc – bề rộng MCN qua điểm đang tính C S x – Momen tĩnh ca phần diện tích AC (tính từ điểm đang xét ra đến mép ngoài) đ/v trục trung hòa Ox Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 19 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
11. 4. UỐN NGANG PHẲNG 2. ng suất trên MCN: ng suất tiếp ca một số MNC cơ bản: b) Thép hình chữ I Trong bảng thép hình đã cho các kích thước h, b, s, d, Jx, Sx 1 2 Q I y 2 d.y Ax .S Jx .d 2 Q .S  yx max .J .d 2 x Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 21 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
12. 4. UỐN NGANG PHẲNG 2. ng suất trên MCN: ng suất tiếp ca một số MNC cơ bản: c) MCN tròn (vành khăn) Qy 22 A . r y 3J x 4Q  y max 3F Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 23 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
13. 4. UỐN NGANG PHẲNG 2. Điều kiện bền: Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM - 25- 25 - -
14. 4. UỐN NGANG PHẲNG 2. Điều kiện bền: Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 27 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
15. 5. CHUYN VỊ CỦA DẦM KHI UỐN Đường đàn hồi: đường cong ca trục dầm sau khi chịu uốn KK’: chuyển vị trọng tâm ca MCN Độ võng: y = v(z) Chuyển vị ngang: u(z) Bỏ qua Độ võng ca dầm chịu uốn là chuyển vị theo phương thẳng đng ca trọng tâm MCN Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 29 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
16. 6. BÀI TOÁN SIÊU TĨNH  Bậc siêu tĩnh  Thay liên kết = PLLK  Viết phương trình cân bằng tĩnh học  Viết phương trình biến dạng  Giải => PLLK  Giải theo yêu cầu bài toán Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 31 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
17. 6. BÀI TOÁN SIÊU TĨNH Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 33 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
18. CÂU HỎI Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 35 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM