bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực
TRANSCRIPT
![Page 1: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/1.jpg)
SỨC BỀN VẬT LIỆUSỨC BỀN VẬT LIỆU
Dạng khối Dạng tấm
Dạng thanh
![Page 2: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/3.jpg)
Các kiểu liên kết và phản lựcCác kiểu liên kết và phản lực
![Page 4: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/4.jpg)
CÁC DẠNG CHỊU LỰC CƠ BẢNCÁC DẠNG CHỊU LỰC CƠ BẢNkéo
nénxoắn
uốn
![Page 5: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/5.jpg)
CHUYỂN VỊ DÀI AA’ VÀ CHUYỂN VỊ GÓC
Biến dạng dài
Biến dạng góc
Biến dạng dài tỷ đối
![Page 6: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/6.jpg)
Mô hình tính toán và nguyên lý cộng tác dụng
![Page 7: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/7.jpg)
Nội lực và dùng phương pháp mặt cắt để xác định ,nội lựcNội lực và dùng phương pháp mặt cắt để xác định ,nội lực
Khái niệm về ứng suất p
Đơn vị :
Xét phần bên trái
Mặt cắt chia vật làm 2 phần
![Page 8: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/8.jpg)
Tách ứng suất ra làm 2 thành phầnTách ứng suất ra làm 2 thành phần
![Page 9: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/9.jpg)
Quy ước chiều của ứng suất
![Page 10: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/10.jpg)
:zN
:, yx QQ
:, yx MM:zM
lực dọc
6 thành phần nội lực6 thành phần nội lực
lực cắt
Momen uốn
Momen xoắn
![Page 11: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/11.jpg)
Cách xác định 6 nội lựcCách xác định 6 nội lực
3 phương trình hình chiếu lực
3 phương trình hình momen đối với 3 trục
![Page 12: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/12.jpg)
Xét tải trọng phẳng,trong mặt phẳng yz
![Page 13: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/14.jpg)
Ví dụ: xác định nội lực tại mặt cắt cách gối A 14m
![Page 15: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/15.jpg)
Giải:
Tính phản lực tại các gối trước
![Page 16: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/16.jpg)
Cắt dầm tại mặt cắt (1-1),xét phần bên trái
Các phương trình cân bằng lực
![Page 17: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/17.jpg)
BIỂU ĐỒ NỘI LỰCBIỂU ĐỒ NỘI LỰC
• Dùng đồ thị để thể hiện sự biến thiên của nội lực Dùng đồ thị để thể hiện sự biến thiên của nội lực suốt chiều dài thanh,dầm….suốt chiều dài thanh,dầm….
• Trục hoành (trục z):toạ độ chạy của mặt cắtTrục hoành (trục z):toạ độ chạy của mặt cắt• Trục tung (trục y):giá trị của nội lựcTrục tung (trục y):giá trị của nội lực Quy ước:Quy ước:• Biểu đồ lực dọc (Nz) và lực cắt (Qy):tung độ dương Biểu đồ lực dọc (Nz) và lực cắt (Qy):tung độ dương
vẽ phía trên và có ghi dấu lên biểu đồvẽ phía trên và có ghi dấu lên biểu đồ• Đối với biểu đồ momen uốn (Mx):tung độ dương vẽ Đối với biểu đồ momen uốn (Mx):tung độ dương vẽ
phía dưới và không cần ghi dấu lên biểu đồ phía dưới và không cần ghi dấu lên biểu đồ tung tung độ đựơc vẽ về phía căng của lớp vật liệuđộ đựơc vẽ về phía căng của lớp vật liệu
![Page 18: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/18.jpg)
BIỂU ĐỒ NỘI LỰCBIỂU ĐỒ NỘI LỰC• Phải chia đoạn với quy tắc:trong đoạn chia Phải chia đoạn với quy tắc:trong đoạn chia
không được:không được:chứa lực tập trung hoặc momen tập trungchứa lực tập trung hoặc momen tập trungcó sự gián đoạn của lực phân bốcó sự gián đoạn của lực phân bố
• Chia n đoạn thì phải cắt đúng n lầnChia n đoạn thì phải cắt đúng n lần
A B C D E G H
Chia làm ??? Chia làm ??? Đoạn ?Đoạn ?
Chia làm 6 đoạnChia làm 6 đoạn
![Page 19: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/19.jpg)
kN2
m3
A B
+
2
6
kN2z
y
yQxM
zNB
z
)( zN
)( yQ
)( xM
)(kN
)(kNm
)(kN
zMM
QF
NF
xO
yy
zz
.20/
20
00
−=⇒=
+=⇒=
=⇒=
∑∑∑
30 ≤≤ zXét phần phải:
![Page 20: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/20.jpg)
Ví dụ:một dầm chịu lực như hình vẽ,hãy vẽ bểu Ví dụ:một dầm chịu lực như hình vẽ,hãy vẽ bểu đồ nội lực (Qy) và (Mx)đồ nội lực (Qy) và (Mx)
qll
lqlllqqlVM
qlqlqllqVF
qll
lqlllqqlVM
HF
AB
Ay
BA
Az
=−+=⇒=
=+−=⇒=
=++−=⇒=
=⇒=
∑∑∑∑
2
..2.0/
22.0
22
3..2.0/
00
2
2
Hãy tính các Hãy tính các phản lực liên kết.phản lực liên kết.
![Page 21: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/21.jpg)
Cắt đoạn AC,xét phần trái,chọn gốc tại A: lz ≤≤0
Cắt đoạn CB,xét phần trái,chọn gốc tại A: lzl 2≤≤
![Page 22: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/22.jpg)
Cắt đoạn BD,xét phần phải,chọn gốc tại D: lz ≤≤0
![Page 23: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/23.jpg)
BIỂU ĐỒ NỘI LỰCBIỂU ĐỒ NỘI LỰC
)( yQ
)( xM
![Page 24: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/24.jpg)
Nhận xét:Nhận xét:
•Đoạn có q=0: biểu đồ Qy là đường thẳng song song Đoạn có q=0: biểu đồ Qy là đường thẳng song song với trục hoành,còn (Mx) thì bậc nhất.với trục hoành,còn (Mx) thì bậc nhất.
•Đoạn có q= const: biểu đồ Qy là đường bậc nhất,còn Đoạn có q= const: biểu đồ Qy là đường bậc nhất,còn (Mx) là parabol.(Mx) là parabol.
•Mx đạt cực trị tại mặt cắt có Qy=0Mx đạt cực trị tại mặt cắt có Qy=0
•Bề lõm của (Mx) đón lấy chiều qBề lõm của (Mx) đón lấy chiều q
•Tại mặt cắt có lực/momen tập trung thì biểu đồ lực cắt Tại mặt cắt có lực/momen tập trung thì biểu đồ lực cắt và momen có bước nhảy tương ứng,bước nhảy này và momen có bước nhảy tương ứng,bước nhảy này đúng bằng các giá trị tập trungđúng bằng các giá trị tập trung
![Page 25: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/25.jpg)
QUAN HỆ GIỮA TẢI TẬP TRUNG VỚI NỘI LỰCQUAN HỆ GIỮA TẢI TẬP TRUNG VỚI NỘI LỰC
Các phương trình cân bằng lực:
Bỏ qua các vô cùng bé bậc nhất:
Giả sử tại mặt cắt có lực tập trung Po hướng lên và momen Mo quay cùng chều kim đồng hồ.
![Page 26: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/26.jpg)
oPQQQ =−=∆ 12
oMMMM =−=∆ 12
Bước nhảy lực
Bước nhảy momen
Kết luận:
•Tại mặt cắt có lực tập trung tác dụng thì biểu đồ lực cắt có bước nhảy, độ lớn của bước nhảy đúng bằng lực tập trung.
•Tại mặt cắt có momen tập trung tác dụng thì biểu đồ momen có bước nhảy, độ lớn của bước nhảy đúng bằng momen tập trung.
•Bước nhảy lực dương nếu hướng lên
•Bước nhảy momen dương nếu quay cùng chiều KĐH
Bên phải = bên trái + bước nhảyBên phải = bên trái + bước nhảy
![Page 27: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/27.jpg)
QUAN HỆ GIỮA TẢI PHÂN BỐ VỚI NỘI LỰCQUAN HỆ GIỮA TẢI PHÂN BỐ VỚI NỘI LỰC
∑ =+−+⇔= 0)()(0 yyyy dQQdzzqQF
∑ =+−++⇔= 0)(2
.)(0/ 2 xxxy dMMMdz
dzzqdzQOM
2)(
2dzzqBỏ qua vô cùng bé bậc hai:
yx Q
dz
dM =⇒
)(zqdz
dQy =⇒
![Page 28: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/28.jpg)
) (
)()(
do q(z)bieudientichQQ
dzzqdQzqdz
dQ
Ay
By
ABAB
yy
=−⇒
=⇒= ∫∫
A B
)(zq
) ( yAx
Bx
AB
y
AB
xyx
do QbieudientichMM
dzQdMQdz
dM
=−⇒
=⇒= ∫∫
Lưu ý:Lưu ý:
q(z)>0 nếu hướng lênq(z)>0 nếu hướng lên
![Page 29: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/29.jpg)
Ứng Dụng:Ứng Dụng:
• Dựa vào hai quan hệ trên để vẽ biểu đồ Dựa vào hai quan hệ trên để vẽ biểu đồ nhanh chóngnhanh chóng
• Nhận biết dạng của biểu đồNhận biết dạng của biểu đồ
• Vẽ biểu đồ ngược: cho biểu đồ Vẽ biểu đồ ngược: cho biểu đồ momen,hãy suy ngược biểu đồ lực cắt và momen,hãy suy ngược biểu đồ lực cắt và tải trọng tác dụngtải trọng tác dụng
• Đôi khi vẽ bểu đồ không cần tính phản lựcĐôi khi vẽ bểu đồ không cần tính phản lực
![Page 30: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/30.jpg)
Hãy vẽ biểu đồ nội lực của các dầm chịu lực sau đây.Hãy vẽ biểu đồ nội lực của các dầm chịu lực sau đây.
![Page 31: Bài tập sức bền vật liệu: nội lực và ngoại lực](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022013106/5a6583b87f8b9a6b498b4ce7/html5/thumbnails/31.jpg)
Không cần tính phản lực hãy vẽ biểu đồ nội lực của hai Không cần tính phản lực hãy vẽ biểu đồ nội lực của hai trường hợp sau:trường hợp sau: