Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 9: Xoắn thuần túy - Cao Văn Vui

Nội dung text: Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 9: Xoắn thuần túy - Cao Văn Vui

1. Tóm tắt Chương 9 (sử dụng kết hợp với bài giảng trên lớp) GV: TS. Cao Văn Vui Chương 9. XOẮN THUẦN TÚY §1. KHÁI NIỆM 1. Định nghĩa Thanh chịu xoắn thuần túy khi trên mọi mặt cắt ngang, nội lực chỉ có Mz. 2. Biểu đồ nội lực Dùng phương pháp mặt cắt và điều kiện cân bằng tĩnh học  M / z 0 . Quy ước Mz dương khi nhìn vào mặt cắt, Mz quay theo chiều kim đồng hồ. 3. Công suất động cơ và ngẫu lực xoắn (mômen xoắn ngoại lực) trên trục Mo (Nm) làm trục quay một góc α (radian) trong thời gian t (s): Công là: AM o (9-1) Công suất (Nm/s) là: AM WM o t to t WM o W M (9-2) o  Trong đó:  là vận tốc góc (rad/s). t Gọi n là số vòng quay của trục trong một phút (vòng/phút), ta có: n2 n  (9-3) 60 30 Thay và công thức trên, ta được: WW30 M o n 30W M (9-4) o n Lưu ý rằng, trong công thức trên: W là công suất (Nm/s). n là số vòng quay của trục trong một phút (vòng/phút). Nếu W tính bằng mã lực (CV, HP): 1 mã lực = 750 Nm/s = 0,736 kW 1
2. Tóm tắt Chương 9 (sử dụng kết hợp với bài giảng trên lớp) GV: TS. Cao Văn Vui M Nếu thanh gồm nhiều đoạn, mỗi đoạn có z =const: GI ML z  (9-13) i GI i Dấu của ≡ dấu của Mz. 4. Điều kiện bền, điều kiện cứng 4.1 Điều kiện bền:      o (9-14) max n Trong đó:  o là ứng suất nguy hiểm của vật liệu, xác định từ thí nghiệm. n là hệ số an toàn.  o thường khó xác định trực tiếp. Một số cách gián tiếp thường dùng sau: Phân tố ở trạng thái trượt thuần túy cũng là một trạng thái ứng suất phức tạp: Theo thuyết bền ứng suất tiếp, điều kiện bền là:    2 Theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dạng, điều kiện bền là:    3 4.2 Điều kiện cứng: max    Lưu ý:  tính theo công thức có đơn vị là (rad/m). Nếu   có đơn vị khác thì phải đổi ra (rad/m) trước khi so sánh. 5. Thế năng biến dạng đàn hồi M Thế năng tích lũy trong đoạn thanh có chiều dài L và có z const : GI 1 M 2 UL z 2 GI M Với thanh gồm nhiều đoạn, mỗi đoạn có: z là hằng số: GI 1 ML2 U z (9-15)  2 i GI i 3