Bài giảng môn Sức bền vật liệu
Mặt cắt ngang tiết kiệm vật liệu:
Dựa trên công thức ứng suất dầm chịu uốn các điểm càng
xa đường trung hòa thì chịu ứng suất càng lớn.
Từ đây người ta thấy với cùng lượng vật liệu, nên đưa chúng
ra xa đường trung hòa để có hiệu quả tốt nhất
- Nội lực xuất hiện trong dầm bao gồm cả lực cắt Qy và mômen
uốn M
x ta nói dầm chịu uốn ngang phẳng.
- Lúc này ngoài ưS pháp:
Còn có thêm cả ứng suất tiếp.
Tìm ứng suất tiếp bằng cách xét phân tố chiều dài dz.
205 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Ngày: 08/01/2022 | Lượt xem: 579 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng môn Sức bền vật liệu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
số và không phụ thuộc góc θ ”
Mà chỉ phụ thuộc vào??
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 84
3.3. Trạng thái ứng suất phẳng
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
y
σy
x
σx
ζxy
ζyx
u
θ
v
σu
ζuv
y
σy
xσx
ζxy
ζyx
u
θ
Tính: ?
ud
d
v
“Trong ƯS phẳng khi ƯS pháp đạt cực
trị thì đó là ƯS chính và bằng:
xy uv2 sin2 os2 2
2
x yud c
d
xy
uv
2
0 0 2u
x y
d
tg
d
2
2
ax 1,2(3)
min
2 2
x y x y
m xy
tại góc: xy
21
2 x y
actg
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 85
3.3. Trạng thái ứng suất phẳng
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
y
σy
x
σx
ζxy
ζyx
u
θ
v
σu
ζuv
y
σy
xσx
ζxy
ζyx
u
θ
Tính: ?
uvd
d
v
“Trong ƯS phẳng ƯS tiếp đạt cực trị
bằng:
xyos2 sin 2
2
x yuvd c
d
uv
xy
0 2 2
2
x yd
tg cotg
d
2
2 1 2
ax
min
2 2
x y
m xy
tại góc: 45o
ζuv
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 86
3.3. Trạng thái ứng suất phẳng
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
*) Ví dụ 1 : Xđ ƢS trên phân tố khi quay góc 15o on clockwise.
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 87
3.3. Trạng thái ứng suất phẳng
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
*) Vòng tròn Mo ứng suất:
xy
uv xy
os2 sin 2
2 2
sin 2 os2
2
x y x y
u
x y
c
c
2 2
2 2
2 2
x y x y
u uv uv
pt có dạng pt đg tròn trong hệ trục
(Oσuζuv) tâm C bán kính R đƣợc gọi
là vòng tròn Mo ứng suất.
P(σy , ζxy) đc gọi là điểm cực.
,0
2
x y
C
2
2
2
x y
uvR
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 88
3.3. Trạng thái ứng suất phẳng
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
*) Vòng tròn Mo ứng suất:
y
σy
xσx
ζxy
ζyx
u
θ
v
ζuv
y
σv
x
σu
ζuvζvu
u
θ
A
B
D
D’
2
x y
C
ζuv
σu
x
u
ζxy
AP
θ
ζuv
min
max
D
y
B
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 GV:NguyÔn Danh Tr-êng 89
3.3. Trạng thái ứng suất phẳng
20
C
ζuv
σu
50
40
A P(10,-40)
30
B
10
70*) Ví dụ 2 : Vẽ vòng
tròn Mo ƢS của phân
tố cho nhƣ hình vẽ.
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 90
3.3. Trạng thái ứng suất phẳng
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
y
σy
xσx
ζxy
ζyx
*) Một số trường hợp TTƯS phẳng đặc biệt:
- Trƣợt thuần túy (pure shear): σx = σy = 0
xy
uv xy
os2 sin 2
2 2
sin 2 os2
2
x y x y
u
x y
c
c
xy
uv xy
sin 2
os2
u
c
ζuv
σu
ζxy
ax xy
max xy
m
min
A
C≡O
≡P
45oζ σ1
σ2
σ1σ2
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 91
3.3. Trạng thái ứng suất phẳng
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
y
σy
xσx
ζxy
ζyx
*) Một số trường hợp TTƯS phẳng đặc biệt:
- Trƣợt ứng suất đơn :ζxy= σy = 0
xy
uv xy
os2 sin 2
2 2
sin 2 os2
2
x y x y
u
x y
c
c
uv
1 os2
2
sin 2
2
x
u
x
c
ζuv
σu
ax x
x
max
2
m
min
A≡ C
P≡
σ1 =σxO
2
x
ζmax45o
ζmax
σx
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 92
3.4. Quan hệ ứng suất và biến dạng
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
;x xx y z
E E
*) TTƯS đơn:
Hằng số liên hệ gồm posion μ và môđun E.
1 1
;
;
x x y y y x
xy
z x y xy
E E
E G
*) TTƯS phẳng:
Hằng số liên hệ gồm posion μ và môđun E, G.
Trong đó:
2 1
E
G
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 93
3.4. Quan hệ ứng suất và biến dạng
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
*) TTƯS trượt thuần túy:
Hằng số liên hệ là môđun trƣợt G.
0 ;
xy
x y z xy
G
*) TTƯS khối:
Hằng số liên hệ gồm posion μ và môđun E, G.
1
1
1
x x y z
y y z x
z z x y
E
E
E
xy
xy
yz
yz
zx
zx
G
G
G
và
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 94
3.5. Các thuyết bền
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
*) Khái niệm:
Ở TTƢS đơn để ktra bền ta làm:
VL dẻo:
VL giòn: và
Trong đó: các [σ] dễ tìm đƣợc qua TN kéo nén đơn giản.
Với TTƢS phẳng, khối ta khó xác định đƣợc điều kiện
bền do đó ng ta đƣa ra các thuyết bền – là các giả thiết
về nguyên nhân gây ra sự phá hủy vật liệu. Từ đó tìm ra
ứng suất tương đương để có thể kiểm tra bền.
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 95
3.5. Các thuyết bền
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
TB1: Thuyết bền ƯS pháp lớn nhất ( ƯSTLN)
“Nguyên nhân cơ bản gây phá hủy vật liệu là ƯS pháp max”
Hạn chế: ko xét đến σ2, chỉ phù hợp TTƢS đơn.
1 3é én;k o n
TB2: Thuyết bền biến dạng dài tương đối:
“Nguyên nhân cơ bản gây phá hủy vật liệu là BD dài tương đối
max”
Hạn chế: chỉ phù hợp VL giòn, hiện tại ít dùng.
TB3: Thuyết bền ƯS tiếp lớn nhất:
“Nguyên nhân cơ bản gây phá hủy vật liệu là ƯS tiếp max”
Hạn chế: ko xét đến σ2, chỉ phù hợp vật liệu dẻo.
1 2 3 3 1 2é én;k o n
1 3
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 96
3.5. Các thuyết bền
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
TB4: Thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng( TNBĐHD)
“Nguyên nhân cơ bản gây phá hủy vật liệu là TNBĐHD”
Hạn chế: chỉ phù hợp vật liệu dẻo.
2 2 21 2 3 1 2 2 3 3 1
TB5: Thuyết bền TTƯS tới hạn – Thuyết bền Mo:
“Thuyết bền được xây dựng từ KQ thí nghiệm vẽ vòng tròn Mo
vẽ đường bao giới hạn miền an toàn Thuyết bền Mo”
Hạn chế: ko xét đến σ2.
é1 3
én
k o
n
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
Chương 4
ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC
MẶT CẮT NGANG
29/09/2011 97
Ths. NGUYỄN DANH TRƢỜNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG 98
Trường hợp nào dễ uốn hơn?tại sao?
(a)
(b)
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 99
4.1. Mômen tĩnh
io
F
S OM dF
- Mô men tĩnh của hình F đối với trục Ox, Oy:
;
x y
F F
S ydF S xdF
Thứ nguyên của S là [chiều dài]3 . S có thể >0,=0 hoặc <0.
Nếu trục x có Sx=0 thì trục x đƣợc gọi là trục trung tâm.
Nếu điểm G có SG=0 thì G đƣợc gọi là trọng tâm.
Giao hai trục trung tâm đƣợc là trọng tâm.
*) Định nghĩa:
- Mô men tĩnh của hình F đối với điểm O:
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 100
4.1. Mômen tĩnh
*) Công thức xác định trọng tâm:
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
.
.
y
Gx G
y G x
G
S
xS y F
F
S x F S
y
F
*) Cách xđ trọng tâm hình được ghép từ các hình đơn giản:
Bước 1: Chọn một hệ trục tạo độ ( bất kỳ), sau đó tính các
mômen tĩnh của từng hình nhỏ đối với hệ trục vừa chọn, và
tính diện tích các hình nhỏ.
Bước 2: Tính tọa độ trọng tâm G trong hệ trục tọa độ vừa chọn
theo công thức sau:
( ) ( )
( ) ( )
;y i x iy x
G G
i i
S SS S
x y
F F F F
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 101
4.1. Mômen tĩnh
*) Ví dụ 1: xác định trọng tâm.
- Chọn hệ trục tọa độ.
- Tính mômen tĩnh S của từng hình.
Hình vuông:
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
y
x
1
1
x
y
S
S
1
2
a
a b=3a
Suy ra trọng tâm:
Tam giác:
ΣF=2,5a2
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 102
4.1. Mômen tĩnh
*) Ví dụ 2: xác định trọng tâm.
Hình khoét rỗng coi nhƣ hình
bình thƣờng với diện tích âm.
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
x
1
2
a
a b=3a
3a/2
y
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 103
4.2. Mômen quán tính
- Mômen quán tính của hình F đối với trục
Ox, Oy:
- Mômen quán tính ly tâm đối với hệ trục Oxy:
*) Định nghĩa:
- Mômen quán tính độc cực của hình F đối
với điểm O:
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
2
p i
F
J r dF
2 2;
x y
F F
J y dF J x dF
xy
F
J xydF
Nếu Jxy=0 thì hệ trục Oxy đc gọi là hệ trục qt chính.
Nếu hệ trục qt chính có gốc O≡G thì đc gọi là hệ trục qt chính
trung tâm.
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 104
4.2. Mômen quán tính
*) Tính chất:
-Thứ nguyên của J là [chiều dài]4
- Jp, Jx, Jy luôn >0. nhƣng Jxy có thể >0, =0, <0.
- Hình có trục đối xứng thì trục đối xứng cùng với một trục
vuông góc tạo nên hệ trục quán tính chính.
- Hình đƣợc gồm từ nhiều hình đơn giản thì tính J, S hình lớn
bằng tổng từ các hình nhỏ:
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
x
y
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 105
4.3. Công thức chuyển trục song song
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
2
2
2
2
u x x
v y y
uv xy x y
J J bS a F
J J bS b F
J J aS bS abF
Nếu hệ ban đầu oxy có gốc o≡G trọng tâm:
2
2
u x
v y
uv xy
J J a F
J J b F
J J abF
;
u x v y
S S aF S S bF
u
v
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 106
4.4. Công thức xoay trục
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
os2 sin2
2 2
os2 sin2
2 2
sin2 os2
2
x y x y
u xy
x y x y
v xy
x y
uv xy
J J J J
J c J
J J J J
J c J
J J
J J c
u
v
α
α α
α α
u=xcos +ysin
v=ycos -xsin
α α
α α
ycos -xsin os sin
xcos sin sin os
u x y
F F
v x y
F F
S vdF dF S c S
S udF y dF S S c
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 107
4.5. Đặc trưng hình học một số hình đơn giản
*) Hình chữ nhật:
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
3 3
;
12 12x y
ab ba
J J
*) Hình tròn:
4 4
2 32P
R d
J
4 4
4 64x y
R d
J J
*) Hình tam giác:
x
y
h
b
3 3 3( ) ( )
;
12 12x y
a b h h a b
J J
a
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 108
4.6. Ví dụ tìm đặc trưng hình học
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
x
y
2h
b
x
y
Tìm mômen qt chính trung tâm JX, JY ?(a)
(b)
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 109
4.6. Ví dụ tìm đặc trưng hình học
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
y
Tìm mômen qt chính trung tâm Jx, Jy ?
0,5d
x
X
yG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 110
4.6. Ví dụ tìm đặc trưng hình học
ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC MẶT CẮT NGANG
Tìm mômen qt chính trung tâm Jx, Jy ?
2b
b
b
h
h
h
y
x
X
yG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 111
Chương 5
XOẮN THUẦN TÚY
Ths. NGUYỄN DANH TRƢỜNG
M
W( / )
/
z
P Nm s
M
rad s
M
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 112
- Xoắn thuần túy là trƣờng hợp thanh chịu lực mà trên mọi mặt
cắt ngang của thanh chỉ có nội lực mômen xoắn Mz.
- Quy ƣớc dấu: Mz mang dấu dƣơng khi nhìn vào mặt cắt
ngang thấy chiều Mz quay cùng chiều kim đồng hồ.
- Xoắn thuần túy xảy ra khi thanh chịu mômen hay ngẫu lực
nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục thanh.
5.0. Khái niệm – Biểu đồ mômen xoắn.
MMz>0
Mz
M
M2=P2.d2M1=P1.d1
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 113
*) Biểu đồ mômen xoắn: là đƣờng biểu diễn sự biến thiên của
mômen xoắn theo vị trí của mặt cắt trên trục.
- Xác định bằng phƣơng pháp mặt cắt.
5.0. Khái niệm – Biểu đồ mômen xoắn.
*) Ví dụ 1:
Cho trục AE có thể quay ko
ma sát quanh A,E.
M1=275Nm, M2= 450 Nm,
M3=175 Nm.
Vẽ biểu đồ mômen xoắn?
M1
M2 M3
Tại đầu A và E mômen bằng bao nhiêu?
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 114
Mz
Mz
Mz
(+)
275Nm
(-)
175Nm
A B C D
E
5.0. Khái niệm – Biểu đồ mômen xoắn.
M1=275Nm
*) Nhận xét:
-
-
-
-
M1=275Nm
M1=275Nm M2=450Nm
M2=450Nm
M3=175Nm
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011
*) Biểu đồ mômen xoắn:
Ví dụ 2:
- Xác định phản lực liên
kết tại ngàm:
MA=
5.0. Khái niệm – Biểu đồ mômen xoắn.
M2=500Nm M1=200Nm
m=150 Nm/m
3a a=0,2 m
MA
m=150 Nm/m
z
MA
Mz
M2=500Nm
m=150 Nm/m
3a z
MA
Mz
115XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011
*) Biểu đồ mômen xoắn:
Ví dụ 2:
5.0. Khái niệm – Biểu đồ mômen xoắn.
M2=500Nm M1=200Nm
m=150 Nm/m
a a=0,2 m
MA =210 Nm
*) Nhận xét:
-
-
-
116XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011
*) Biểu đồ mômen xoắn:
Ví dụ 3:
5.0. Khái niệm – Biểu đồ mômen xoắn.
M2=300Nm M1=500Nm
m=400 (Nm/m)
0,8 0,3m
MA=120 Nm
0,3
C1:Tính plực liên kết MA
rồi vẽ theo chiều
C2:Vẽ ngay từ đầu tự do
theo chiều sẽ ko
cần tính plực liên kết.
Mz
117XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 118
XOẮN THUẦN TÚY THANH TRÒN
Ths.NguyÔn Danh Tr-êng
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 119
Mẫu thí nghiệm:
Các đƣờng
dọc trục
Các đƣờng
tròn ngang trục
5.1.Thí nghiệm xoắn thuần túy thanh tròn
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 120
Kẹp mẫu vào mâm cặp:
5.1. Thí nghiệm xoắn thuần túy thanh tròn
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 121
So sánh mẫu TRƢỚC thí nghiệm:
Và SAU thí nghiệm:
5.1. Thí nghiệm xoắn thuần túy thanh tròn
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 122
Mô tả quá trình biến dạng:
Giả thuyết
về biến dạng
5.1. Thí nghiệm xoắn thuần túy thanh tròn
z
M
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 123
5.2. Giả thuyết về biến dạng khi xoắn thanh tròn
SAUTRƯỚC
Giả thuyết về mặt cắt ngang: trƣớc và sau khi chịu xoắn mặt
cắt ngang luôn tròn, phẳng và vuông góc với trục của thanh.
Khoảng cách giữa chúng không đổi.
Giả thuyết về bán kính: trƣớc và sau khi chịu xoắn bán kính
tại mọi mắt cắt ngang không đổi.
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 124
Mô tả quá trình biến dạng:
Các ứng
suất pháp
bằng 0
z
M
5.3. Ứng suất khi thanh tròn chịu xoắn
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 125
5.3. Ứng suất khi thanh tròn chịu xoắn
z
M
Chỉ có ứng
suất tiếp
khác 0
zt
zt
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 126
5.3. Ứng suất khi thanh tròn chịu xoắn
TTƢS của tố chịu xoắn thuần túy là TTƢS trƣợt thuần túy.
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 127
Hình dạng mẫu bị phá hủy khi chịu xoắn tới hạn:
Vật
liệu
DẺO
Vật
liệu
GIÒN
XOẮN THUẦN TÚY
5.1. Thí nghiệm xoắn thuần túy thanh tròn
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 128
Tính
dz
d
tg
dz
d
C
A
B
zt
5.3. Ứng suất khi thanh tròn chịu xoắn
zt
z
M
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 129
Tính :zt
5.3. Ứng suất khi thanh tròn chịu xoắn
.zt
d
G G
dz
Mặt khác:
. .z zt
F F
d
M dF GdF
dz
z
p
Md
dz GJ
Ta có:
z
p
M
J
2
F
Gd
dF
dz
mômen quán
tính độc cực
của mcn. (JP)
ρ là bán kính
tại điểm cần
tính ƢS tiếp.
p
Gd
J
dz
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 130
*) Biểu đồ ứng suất tiếp - ứng suất tiếp lớn nhất:
ζρ tỷ lệ thuận với ρ và có phƣơng vuông góc với bán kính.
5.3. Ứng suất khi thanh tròn chịu xoắn
z z
ax
M M
W
m R
P P
R
J
ζmax tại các điểm nằm trên chu vi (ρ=R):
J
W
p
p
R
là mômen chống xoắn của mcn.
4 4 4
4 4 4
3 4
3 4
π(D -d ) πD
J = = (1-α ) 0.1D (1-α )
32 32
J πD (1-α )
W 0.2D (1-α )
16
p
p
p
R
d
D
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 131
Ta có: z z
M Mdυ
dz P P
d dz
GJ GJ
GJp độ cứng khi xoắn.
φ có đơn vị là radian.
zM
Pl
dz
GJ
zM
P
l
GJ
Nếu trên đoạn thanh có GJp và Mz const thì:
5.4. Biến dạng của thanh tròn chịu xoắn
Nếu trên thanh gồm nhiều đoạn có GJp và Mz const thì:
z
1
Mn
i P i
l
GJ
Nxét: φ chính là diện tích biểu đồ Mz/GJp chiếu xuống trục z.
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 132
*) Điều kiện bền: z
P
M
max τ = max τ
W
Cách xác định ứng suất tiếp cho phép:
- Theo thí nghiệm:
- Theo thuyết bền ƢSTLN:
- Theo thuyết bền TNBĐHD:
0
n
2
3
5.5. Điều kiện bền và điều kiện cứng thanh tròn chịu xoắn
*) Điều kiện cứng:
[θ] có đơn vị là
radian/[chiều dài].
z
P
M
max = max
GJ
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 133
*) Bài toán kiểm tra: Mọi thông số đã cho, ktra bền, cứng?
5.6. Các dạng bài toán cơ bản tính thanh tròn chịu xoắn
z z
P P
M M
max τ = max τ ; max =max
W GJ
*) Bài toán thiết kế: Tìm thông số kích thƣớc mcn?
*) Bài toán tìm tải trọng cho phép: Biết vật liệu, kích thƣớc mcn.
z z3P 14
max( M ) max( M )
W
τ 0.2 τ 1
D D
z z4P 24
max( M ) max( M )
J
G 0.1 1
D D
G
1 2
ax ,D m D D
Ta chọn:
z P z 1
z P z 2
M W τ M
M GJ M
z 1 2M ax ,z zm M M
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 134
*) Ví dụ 1: Trục đƣờng kính d=30 mm, quay ko ma sát quanh A,
E.Tại C có mômen dẫnT2= 450 Nm, tại B và D
cóT1=275Nm and T3=175 Nm, chiều dài LBC=500 mm
and LCD=400 mm, modun G = 80 GPa.
Determine ζmax trên trục và góc xoắn tƣơng đối φBD?
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 135
*) Giải ví dụ 1: để tìm ζmax trên trục ta áp dụng công thức:
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn
z
P
M
max τ = max
W
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 136
*) Ví dụ 2: Trục đƣờng kính d=50 mm. Công suất động cơ truyền
tại A là PA=50 kW, tần số f=10 Hz. Bánh răng B và C yêu
cầu công suất PB=35 kW and PC=15 kW, (Cho G=80 Pa.)
Determine ζmax trên trục và góc xoắn tƣơng đối φAC?
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 137
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn
*) Ví dụ 3: Cho trục bậc (d1=30mm; d2=20mm) chịu xoắn bởi
mômen T1= 500 Nm, T2=200 Nm, chiều dài L1=600 mm and
L2=400 mm, modun G = 80 GPa.
Determine ζmax trên trục và góc xoắn φC tại đầu tự do C?
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 138
*) Ví dụ 4: Tìm x để góc xoắn tại đầu tự do φ3= TL/GJP
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 139
*) Ví dụ 5: Xđ góc xoắn tại C?
5.8. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn siêu tĩnh
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 140
*) Ví dụ 6: Tìm To để thanh đủ bền. Biết [ζ]=43MPa.
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn siêu tĩnh
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 141
*) Ví dụ 7:
-Tìm a/L? để nội lực Mz
trên hai đoạn=nhau?
-Tìm a/L? để ƢS tiếp lớn
nhất trên hai đoạn=nhau?
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn siêu tĩnh
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 142
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn siêu tĩnh
*) Ví dụ 8: Tìm góc xoắn lớn nhất trên trục.
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 143
*) Ví dụ 9: Tìm x để góc xoắn tại B,C đạt max? Tìm max?
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn siêu tĩnh
TD
TA
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 144
*) Ví dụ 10: Tìm x? để hai đầu ngàm có mômen liên kết =nhau?
5.7. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn siêu tĩnh
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 145
5.8. Ví dụ tính thanh tròn chịu xoắn siêu tĩnh
*) Ví dụ 11: Xđ góc xoắn tại B?
XOẮN THUẦN TÚY
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 146
Ths. NGUYỄN DANH TRƢỜNG
Chương 6
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 147
6.1. Khái niệm chung
UỐN PHẲNG
- K/c từ vị trí ban đầu của mỗi điểm trên trục tới vị trí điểm đó
trên đƣờng đàn hồi đƣợc gọi là chuyển vị .
- Góc tạo bởi tiếp tuyến của đg đàn hồi với đƣờng nằm ngang
đƣợc gọi là góc xoay φ. Xét chuyển vị bé ta có: φ=y’.
- Thanh chủ yếu chịu uốn đƣợc gọi là dầm.
-Tải trọng tác dụng lên thanh, khiến thanh bị cong đi, ta nói
thanh chịu uốn.
- Đg biểu diễn trục của thanh khi chịu uốn đc gọi là đg đàn hồi.
φ
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 148
6.1. Khái niệm chung
-Nội lực xuất hiện trong dầm tồn tại cả lực cắt và mômen uốn.
Nếu chỉ tồn tại mômen uốn ta gọi dầm chịu uốn thuần túy.
- Trong chƣơng này ta chỉ quan tâm tới dầm có mặt phẳng đối
xứng(Oyz) và các tải trọng tác động lên dầm đều thuộc mp đối
xứng Oyz thì khi đó ta gọi đó là dầm chịu uốn ngang phẳng.
Mặt phẳng đối xứng chứa tải trọng khi đó đc gọi là mp tải trọng.
z
x
y
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 149
6.2. Uốn thuần túy
-Nội lực xuất hiện trong dầm chỉ tồn tại mômen uốn ta nói dầm
chịu uốn thuần túy.
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 150
6.2. Uốn thuần túy
Giả thuyết về biến dạng:
- Mặt cắt ngang: luôn phẳng và ┴ với trục thanh.
- Thớ dọc: luôn // trục thanh, ko chèn ép và ko tách xa nhau.
Các góc vuông trƣớc sau biến dạng vẫn vuông.
- Quan sát mẫu sau khi uốn:
Đƣờng // trục trở thành đƣờng
cong vẫn cùng // trục. k/c giữa
chúng không đổi.
Đƣờng ┴ trục thanh vẫn ┴ .
*) Thí nghiệm:
- Xét một mẫu thanh chịu uốn
thuần túy.
- Trƣớc khi uốn: vạch lên mẫu các
đƣờng thẳng // và ┴ trục thanh.
M M
UỐN
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 151
6.2. Uốn thuần túy
*) Quan hệ biến dạng:
- Quan sát mẫu ta thấy có các thớ
co lại, có thớ giãn ra, danh giới
giữa hai vùng đó là một thớ ko bị
biến dạng thớ trung hòa.
- Giao tuyến thớ trung hòa với mcn
đƣợc gọi là đƣờng trung hòa.
- Giả thiết biến dạng bé, ta coi các
mcn vẫn phẳng.
- Vậy ta có thể tƣởng tƣợng uốn
thuần túy làm quay các mcn quanh
đƣờng trung hòa.
M M
UỐN
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 152
6.2. Uốn thuần túy
*) Quan hệ biến dạng:
- Xét phân tố tạo bởi 2 mcn (mn-pq)
sau khi chịu uốn thuần túy, chúng tạo
với nhau góc dφ, bán kính cong ρ ta
có:
ρdφ=dz
- Xét thớ e-f có tung độ y so với trục
trung hòa. sau biến dạng:
e'f' e'f' SauBDdz d y d
z
y d d y
d
z
y
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 153
6.2. Uốn thuần túy
*) Ứng suất dầm chịu uốn thuần túy:
- Từ giả thuyết rút ra từ thí nghiệm:
Các góc vuông sau BD vẫn vuông suy
ra không tồn tại ứng suất tiếp.
Các thớ tuy bị cong nhƣng vẫn giữ k/c
ko đổi với nhau σy=0.
Chỉ còn lại σz≠0 TTƢS phân tố chịu
uốn thuần túy là TTƢS đơn.
*) Tìm σz. Ta có:
2
x z z x
F F F
E E
M y dF E ydF y dF J
1 x x
z z
x x
M My
E E E y
EJ EJ
x
z
x
M
y
J
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 154
6.2. Uốn thuần túy
*) Ứng suất dầm chịu uốn thuần túy:
x
z
x
M
y
JTrong đó:
Mx là mômen uốn, quy ƣớc dấu “+” khi làm căng thớ
dƣơng và ngƣợc lại.
y là tung độ của điểm đang xét tới trục trung hòa.
Jx là mômen qtính của mcn với trục trung hòa Ox.
*) Ứng suất lớn nhất trên mcn:
Ta nhận thấy σz là đƣờng bậc nhất theo y.
σz đạt min, max tại điểm xa trục trung hòa nhất.
min ax max ax
;
W W
n kx x x x
m mn k
x xx x
M M M M
y y
J J
σmin
σmax
ax
n
my
ax
k
my
axW m
x
x
y
J
đƣợc gọi là mômen chống uốn của mcn.
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 155
6.2. Uốn thuần túy
*) Mômen qtính và mômen chống uốn của một số mcn:
x
d
D
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 156
6.2. Uốn thuần túy
*) Vị trí đường trung hòa:
Đƣờng trung hòa tại đó σz=0. Ta có:
0
0
x x
z z
F F Fx x
x
F
M M
N dF ydF ydF
J J
ydF S
UỐN PHẲNG
Đƣờng trung hòa đi qua trọng tâm của mcn.
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 157
6.2. Uốn thuần túy
*) Kiểm tra bền:
VL dẻo:
VL giòn:
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 158
6.2. Uốn thuần túy
UỐN PHẲNG
*) Mặt cắt ngang tiết kiệm vật liệu:
Dựa trên công thức ứng suất dầm chịu uốn các điểm càng
xa đƣờng trung hòa thì chịu ứng suất càng lớn.
Từ đây ngƣời ta thấy với cùng lƣợng vật liệu, nên đƣa chúng
ra xa đƣờng trung hòa để có hiệu quả tốt nhất.
Vật liệu giòn Vật liệu dẻo
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 159
6.3. Uốn ngang phẳng
- Nội lực xuất hiện trong dầm bao gồm cả lực cắt Qy và mômen
uốn Mx ta nói dầm chịu uốn ngang phẳng.
- Lúc này ngoài ƢS pháp:
Còn có thêm cả ứng suất tiếp.
Tìm ứng suất tiếp bằng cách xét phân tố chiều dài dz.
x
z
x
M
y
J
UỐN PHẲNG
ζ
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 160
6.3. Uốn ngang phẳng
dz
Q+dQ
Q
dz
dz
1 1
x
z
F F x
M
F dF ydF
J
3
. .F bdz Phân tố CB F3 = F2 - F1
2 2
x x
z
F F x
M dM
F dF ydF
J
UỐN PHẲNG
- Xét phân tố theo phƣơng ngang ta có các lực:
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 161
6.3. Uốn ngang phẳng
Ta có:
3 2 1
. .
. . .
x
F x
yx
F Fx x
dM
F bdz F F ydF
J
QdM
ydF ydF
dz bJ bJ
.
y
x
Q S
J b
Trong đó:
Q là lực cắt trên mcn.
S là mômen tĩnh của diên tích cắt,
b là chiều dài cắt.
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 162
6.3. Uốn ngang phẳng
*) Ứng suất tiếp trên mcn hình chữ nhật:
6Q
2
2
3
h
-y
4bh
y 3Q
ax 2F
y
m
Q
2 2
3
y
x
r y
J
*) Ứng suất tiếp trên mcn hình tròn:
4Q
ax 3F
y
m
4Q
2 2
1 1 2 2
ax 2 2
1 2
3F
y
m
r r r r
r r
*) Mở rộng cho hình vành khăn:
r
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 163
6.3. Uốn ngang phẳng
*) Ứng suất tiếp trên mcn hình chữ I :
- Phần lòng hẹp:
- Phần chân đế:
Q 20,5 .
J
y x
zy
x
S d y
d
Q
2J
y
zx
x
h t
x
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 164
6.3. Uốn ngang phẳng
*) Kiểm tra bền dầm chịu uốn ngang phẳng :
UỐN PHẲNG
.N
.K.B
- Tại K, N: TTUS đơn: σmin ≤ [σ]n; σmax ≤ [σ]k;
- Tại O: TTUS trƣợt thuần túy: ζ ≤ [ζ]
- Tại B: TTUS phẳng đặc biệt. Áp dụng các thuyết bền:
USTLN
2 2: 4 TNB§H :D
2 23
USTLN : 2
TNB§HD :
3
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 165
Ví dụ 1: Tìm σmax , ζmax?
Biết dầm mcn tròn, d=7cm.
UỐN PHẲNG
d=7cm
6.3. Uốn ngang phẳng
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 166
6.3. Uốn ngang phẳng
*) Ví dụ 2: Tìm σmax , ζmax trong dầm:
q=5,8 (kN/m)
L=4 (m)
b=140 (mm)
h=240 (mm)
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 167
*) Ví dụ 3: Tìm σmax ?
UỐN PHẲNG
D=7cm d=6cm
6.3. Uốn ngang phẳng
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 168
*) Ví dụ 4: Cho [σ]=110 Mpa. Hỏi d=? hoặc a=? để dầm đủ bền.
Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt.
UỐN PHẲNG
d a
6.3. Uốn ngang phẳng
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 169
*) Ví dụ 5: Khung ABCD có mcn tròn đƣờng kính d. Chịu lực
P=40N. Hỏi d=? để khung đủ bền.
Cho [σ]=30 Mpa. b= 37 mm
Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt.
UỐN PHẲNG
6.3. Uốn ngang phẳng
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 170
*) Ví dụ 6: Dầm AB chiều dài L=450mm. Chịu lực P=400N. Hỏi
d=? để dầm đủ bền.
Cho [σ]=60 Mpa.
Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt.
UỐN PHẲNG
6.3. Uốn ngang phẳng
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 171
*) Ví dụ 7: Cho L=3,6(m), P=6(kN). Tìm [b]?
a) Theo [σ]=8,2 Mpa.
b) Theo [ζ]=0,7 Mpa.
UỐN PHẲNG
6.3. Uốn ngang phẳng
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 172UỐN PHẲNG
*) Ví dụ 8: Cho [σ]=7,5 Mpa. Tìm [q]=? Bỏ qua a/h của lực cắt.
L=915 mm; t=22 mm; b=305 mm
BC=0,4L.
6.3. Uốn ngang phẳng
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 173
6.3. Uốn ngang phẳng
UỐN PHẲNG
*) Ví dụ 9: Tìm σmax kéo, nén trong dầm:
P=6,2 (kN), L=3,2 (m), d=1,25 (m)
b=80 (mm), t= 25 (mm)
h=120 (mm), h1=90 (mm)
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 174
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương trình vi phân của đường đàn hồi :
Ta có:
Theo hình học vi phân ta có:
Bỏ qua VCB bậc cao ta có:
1 x
x
M
EJ
''
3/2
'2
1
1
y
y
'' x
x
M
y
EJ
Ta thấy y’’ luôn ngƣợc
dấu so với Mx nên suy ra:
'' x
x
M
y
EJ
y
z
Mx >0
y’’ <0
Mx <0
y’’ >0
là ptvp đg đàn hồi.
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 175
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Một số phương pháp xác định ptvp đường đàn hồi :
- Phƣơng pháp tích phân không định hạn.
- Phƣơng pháp thông số ban đầu.
- Phƣơng pháp hàm gián đoạn.
- Phƣơng pháp vạn năng.
- Phƣơng pháp mômen diện tích.
- Phƣơng pháp dầm giả tạo.
- Phƣơng pháp nhân biểu đồ vê-rê-sa-ghin.
- Phƣơng pháp năng lƣợng.
-
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 176
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp tích phân không định hạn:
Từ ptvp đg đàn hồi ta có:
'' 'x x
x x
M M
y y dz C
EJ EJ
' x
x
x
x
M
y dz C
EJ
M
y dz C dz D
EJ
Các hằng số C, D được xđ thông qua điều kiện biên.
- Ngàm: chuyện vị, góc xoay bằng 0.
- Gối tựa: chuyện vị bằng không, góc xoay KHÁC 0.
Kết luận: Tìm biểu thức Mx tính tích phân dựa trên đk biên.
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 177
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp tích phân không định hạn:
Ví dụ 1: Tìm độ võng, góc xoay tại đầu B
Góc xoay:
Mômen uốn:
Ptvp đg đàn hồi:
Độ võng:
ĐK biên
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 178
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
3 đoạn 4 đoạn
-Mỗi đoạn sẽ khác nhau một biểu thức Δy(z):
yn+1(z)= yn(z)+∆y(z)
Khai triển Taylor của Δy(z):
' '' '''
2 3( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ...
1! 2! 3!
y a y a y a
y z y a z a z a z a
*) Phương pháp thông số ban đầu:
Nội dung của p2 là xây dựng pt đg đàn hồi trên từng ĐOẠN.
Mỗi đoạn có cùng EJ=const, cùng quy luật chịu lực.
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 179
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp thông số ban đầu:
Trong đó:
Δy(a), Δy’(a) là bƣớc nhảy của độ võng, góc xoay tại z=a.
( Dầm thông thường là liên tục nên Δy(a)= Δy’(a)=0) ).
'' 1
1 1
( ) ( )
( ) n n
n n n n
M a M a
y a
E J E J
''' 1
1 1
( ) ( )
( ) n n
n n n n
Q a Q a
y a
E J E J
(4) 1
1 1
( ) ( )
( ) n n
n n n n
q a q a
y a
E J E J
' '
(5) 1
1 1
( ) ( )
( ) n n
n n n n
q a q a
y a
E J E J
' 21
1
1 1
3 41 1
1 1 1 1
( ) ( )1
( ) ( ) ( ) ( )
2!
( ) ( ) ( ) ( )1 1
( ) ( ) ...
3! 4!
n n
n n a a
n n n n
n n n n
n n n n n n n n
M a M a
y z y z y y z a z a
E J E J
Q a Q a q a q a
z a z a
E J E J E J E J
Thay vào ta có:
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 180
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp thông số ban đầu:
Với:
Trong đó: đƣợc gọi là thông số ban đầu.
Đặc biệt với dầm có EJ không đổi:
Trong đó: ΔM, ΔQ, Δq, Δq’ là bƣớc nhảy tại mcn đang sét.
Chú ý: lực hƣớng lên là dƣơng, mômen clockwise là dƣơng.
Kết luận: Chia đoạn xác định thông số tại đầu mỗi đoạn.
áp dụng công thức.
'
' 2 3 4 50 0 0 0
1 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1
( ) ...
2! 3! 4! 5!
M Q q q
y z y y z z z z z
E J E J E J E J
' '
0 0 0 0 0 0
, , , , ,y y M Q q q
' 2 3 41 1 1
1
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ...
EJ.2! EJ.3! EJ.4!
n n n
n n a a
M Q q
y z y z y y z a z a z a z a
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 181
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp thông số ban đầu:
Ví dụ 2: Tìm độ võng, góc xoay tại đầu B.
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 182
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
Đoạn 1 (z=0) Đoạn 2 (z=2) Đoạn 3 (z=3)
*) Phương pháp thông số ban đầu:
Ví dụ 3:Tìm độ võng,góc xoay tại đầu B.
Thông số ban đầu các đoạn:
UỐN PHẲNG
1
( )y z
2
( )y z
3
( )y z
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 183
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp thông số ban đầu:
Ví dụ 3:
UỐN PHẲNG
3
( )y z
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 184
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp hàm gián đoạn:
Mục tiêu của pp là xây dựng biểu thức mômen uốn Mx cho toàn
dầm. Dựa trên hàm gián đoạn:
Từ đây ta có thể:
Xây dựng một hàm duy nhất cho toàn dầm.
Dễ dàng tìm đc biểu thức mômen uốn Mx từ việc tính tích
phân từ biểu thức q(z).(Hạn chế của pp tích phân ko định hạn)
Chỉ cần tính tích phân hai lần để tìm độ võng.
Nhược điểm: chỉ áp dụng cho dầm với EJ không đổi.
Chú ý: lực hƣớng lên mang dấu dƣơng, mômen clockwise
mang dấu dƣơng. Ngƣợc lại mang dấu âm.
0
n
n z a khi z a
z a
khi z a
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 185
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp hàm gián đoạn:
UỐN PHẲNG
Xây dựng một hàm duy nhất cho toàn dầm:
( )q z q
2m 3m 1m
0
( ) 2q z q z
2m 3m 1m
q
q
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 186
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp hàm gián đoạn:
UỐN PHẲNG
Xây dựng một hàm duy nhất cho toàn dầm:
0 0
( ) 0 2q z q z q z
2m 3m 1m
q
0 0 0
1 1 2( ) 0 2 5q z q z q z q z
2m 3m 1m
q1 q2
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 187
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp hàm gián đoạn:
UỐN PHẲNG
3m2m
A
C
B
P=150 (kN)
YA=90
YB=60
Xây dựng một hàm duy nhất cho toàn dầm:
90yQ 60yQ
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 188
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp hàm gián đoạn:
UỐN PHẲNG
3m2m
A
C
B
P=150 (kN)
YA=90
YB=60
Xây dựng một hàm duy nhất cho toàn dầm:
90M z 300 60M z
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 189
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp hàm gián đoạn:
UỐN PHẲNG
Tìm biểu thức Mx(z):
- Tìm biểu thức q(z) trên toàn dầm.
- Tích phân q(z) cộng với lực tập trung cho ra Qy(z).
- Tích phân Qy(z) cộng với mômen tập trung cho ra Mx(z).
qP
A
B
a a a/2
M
C
YA YB0
( ) 2q z q z a
1
( ) 2yQ z q z a
0
0AY z
0
P z a
0
2BY z a
2
( ) 2
2
x
q
M z z a
1
0AY z
1
P z a
1
2BY z a
0
M z a
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 190
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp hàm gián đoạn:
Ví dụ 4: Tìm y(z),φ(z) ?
UỐN PHẲNG
YA
YB
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 191
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp hàm gián đoạn:
Giải ví dụ 4:
UỐN PHẲNG
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 192
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp dầm giả tạo:
Dựa trên mqh giữa độ võng, góc xoay và mômen uốn:
UỐN PHẲNG
'' ;x
x
Md dy
y
dz EJ dz
;y x
y
dQ dM
q Q
dz dz
Từ đây ngƣời ta đƣa ra ý tƣởng, nếu tạo ngoại lực giả tạo:
và mqh giữa nội lực và lực phân bố:
;x
gt gt gt
x
M
q Q y M
EJ
Liên kết của dầm giả tạo đƣợc xđ thông qua điều kiện biên.
Nhƣ vậy ta có thể áp dụng phƣơng pháp mặt cắt quen thuộc để
tìm độ võng, góc xoay của dầm.
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 193
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Phương pháp dầm giả tạo:
Một số liên kết trong dầm giả tạo suy ra từ ĐK biên (dầm thực)
UỐN PHẲNG
y=0
φ≠0
y=0
φ ≠0
Mgt=0
Qgt≠0
Mgt=0
Qgt≠0
y=0
φ≠0
y=0
φ ≠0
y ≠ 0
φ ≠0
Mgt=0
Qgt≠0
Mgt=0
Qgt≠0
Mgt ≠ 0
Qgt≠0
y = 0
φ =0
y ≠ 0
φ ≠0
Mgt ≠ 0
Qgt≠0
Mgt =0
Qgt =0
y ≠ 0
φ ≠0
y=0
φ≠0
y=0
φ ≠0
y ≠ 0
φ ≠0
Mgt=0
Qgt≠0
Mgt=0
Qgt≠0
Mgt ≠ 0
Qgt≠0
Mgt ≠ 0
Qgt≠0
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 194
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
UỐN PHẲNG
*) Phương pháp dầm giả tạo:
Ví dụ 5: Tìm độ võng, góc xoay tại đầu tự do của dầm AB.
Muốn tìm độ võng góc xoay tại đâu
ta cắt mặt cắt tại đó rồi tìm nội lực
Qgt, Mgt.
z
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 195
6.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn
UỐN PHẲNG
*) Phương pháp dầm giả tạo:
Nhược điểm: chỉ có lợi thế khi biểu đồ mômen Mx dễ tính diện
tích và tìm tọng tâm.
Diện tích, trọng tâm một số hình đơn giản:
2b/3
2h/3
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 196
*) Ví dụ 1 : a/L=? Để yB=0
UỐN PHẲNG
6.5. Ví dụ tính chuyển vị của dầm chịu uốn
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 197
*) Ví dụ 2:
UỐN PHẲNG
6.5. Ví dụ tính chuyển vị của dầm chịu uốn
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 198
*) Ví dụ 3 : Tìm chuyển vị tại giữa dầm.
UỐN PHẲNG
6.5. Ví dụ tính chuyển vị của dầm chịu uốn
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 199UỐN PHẲNG
*) Ví dụ 4: tìm chuyển vị tại C?
Biết thanh AD có EF=900kN, dầm AC có EJ=75kNm2.
6.5. Ví dụ tính chuyển vị của dầm chịu uốn
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 200UỐN PHẲNG
6.5. Ví dụ tính chuyển vị của dầm chịu uốn
*) Ví dụ 5: tìm chuyển vị tại C?
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 201
*) Ví dụ 6: tìm chuyển vị tại D? góc xoay tại B
UỐN PHẲNG
6.5. Ví dụ tính chuyển vị của dầm chịu uốn
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 202UỐN PHẲNG
6.6. Dầm siêu tĩnh chịu uốn
Quy tắc chung giải bài toán dầm siêu tĩnh chịu uốn.
- Loại bỏ liên kết thừa, thay bằng lực liên kết (ẩn).
- Tính toán nhƣ bình thƣờng.
- Áp điều kiện biến dạng để tìm ẩn lực liên kết.
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 203UỐN PHẲNG
6.6. Dầm siêu tĩnh chịu uốn
Ví dụ 1: Vẽ biểu đồ nội lực Qy, Mx của dầm.
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 204UỐN PHẲNG
6.6. Dầm siêu tĩnh chịu uốn
Ví dụ 2: Xác định phản lực liên kết tại ngàm và pt đg đàn hồi?
Ví dụ 3: Tìm chuyển vị tại B?
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY - HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
29/09/2011 Ths.NguyÔn Danh Tr-êng 205
Thank you for your attention !
Best of luck
with your exam.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai_giang_mon_suc_ben_vat_lieu.pdf