Sức bền Vật liệu Giáo trình, bài giảng dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng

127 144 0
  • Loading ...
Loading...
1/127 trang
Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 02/05/2017, 23:28

Sức bền Vật liệu Giáo trình, bài giảng dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng là bộ tài liệu hay và rất hữu ích cho các bạn sinh viên và quý bạn đọc quan tâm. Đây là tài liệu hay trong Bộ tài liệu sưu tập gồm nhiều Bài tập THCS, THPT, luyện thi THPT Quốc gia, Giáo án, Luận văn, Khoá luận, Tiểu luận…và nhiều Giáo trình Đại học, cao đẳng của nhiều lĩnh vực: Toán, Lý, Hoá, Sinh…. Đây là nguồn tài liệu quý giá đầy đủ và rất cần thiết đối với các bạn sinh viên, học sinh, quý phụ huynh, quý đồng nghiệp và các giáo sinh tham khảo học tập. Xuất phát từ quá trình tìm tòi, trao đổi tài liệu, chúng tôi nhận thấy rằng để có được tài liệu mình cần và đủ là một điều không dễ, tốn nhiều thời gian, vì vậy, với mong muốn giúp bạn, giúp mình tôi tổng hợp và chuyển tải lên để quý vị tham khảo. Qua đây cũng gởi lời cảm ơn đến tác giả các bài viết liên quan đã tạo điều kiện cho chúng tôi có bộ sưu tập này. Trên tinh thần tôn trọng tác giả, chúng tôi vẫn giữ nguyên bản gốc.Trân trọng.ĐỊA CHỈ DANH MỤC TẠI LIỆU CẦN THAM KHẢOhttp:123doc.vntrangcanhan348169nguyenductrung.htmhoặc Đường dẫn: google > 123doc > Nguyễn Đức Trung > Tất cả (chọn mục Thành viên) - TR NG I H C PH M V N NG KHOA K THU T - CỌNG NGH ******* ThS NGUY N QU C B O BÀI GI NG S C B N V T LI U (Dùng cho sinh viên cao đ ng) STRENGTH OF MATERIALS PART Qu ng Ngưi, 12/2013 M CL C M c l c ………………… …………………………… …… ………… L i nói đ u ……………………………………………… ….………… Các kí hi u thông d ng ……………………………… … … ……… Ch ng 1.1 CÁC KHÁI NI M C it B N ng nhi m v nghiên c u c a môn h c …… … …… 1.2 Các gi thi t c b n v v t li u … ……… ……… ……… … 1.3 Ngo i l c ……… ………… ………………… … ………… 10 1.4 N i l c ……………… …………… …………… …………… 12 1.5 ng su t …………………… …………………… …… …… 21 1.6 Bi n d ng chuy n v ……… …………… … ……… … 23 1.7 Các ví d ………………………… ………… ……………… 24 Câu h i ôn t p………………………………………… .……… ………… 33 Tr c nghi m ……… ………………………………………… ……… 34 Ch ng THANH CH U KÉO - NÉN ÚNG TỂM 2.1 Khái ni m .………………… …………… 36 2.2 ng su t m t c t ngang ……… ………… ……… … 36 2.3 Bi n d ng c a ch u kéo - nén ……………… … ……… 38 2.4 Các đ c tr ng c h c c a v t li u ……… ……… ………… 41 2.5 Tính toán u ki n b n .…… ………… … 44 2.6 Bài toán kéo - nén siêu t nh … ………… … .………………… 46 2.7 Các ví d …………………………………………………………… 47 Câu h i ôn t p…………………………………………………………………… 56 Tr c nghi m ……… ………………………………………………………… 56 Ch ng C TR NG HỊNH H C C A M T C T NGANG 3.1 Khái ni m …… …… …………………….……………………… 58 3.2 Di n tích - Momen t nh ………………… ……………………… 58 3.3 Momen quán tính … ……………… .…………… ………… 61 3.4 Momen trung tâm c a m t s m t c t đ n gi n … 63 3.5 Công th c chuy n tr c song song c a momen quán tính …… … 65 3.6 Công th c xoay tr c c a momen quán tính ……… …… …….67 3.7 Các ví d …………………………………………………………… 68 Câu h i ôn t p…………………………………………………………………… 73 Tr c nghi m ……… ………………………………………………………… 74 Ch ng THANH CH U U N PH NG 4.1 Khái ni m ……………………… …………… …………………… 76 4.2 D m ch u u n thu n tuý ph ng … ………………….……………… 77 4.3 D m ch u u n ngang ph ng ………… …………… ……………… 90 Câu h i ôn t p…………………………………………….…………………… 104 Tr c nghi m ……… …………………………………………………… … 104 Ch ng THANH TRọN CH U XO N THU N TUụ 5.1 Khái ni m …… ………………… ………… 106 5.2 ng su t m t c t ngang c a tròn ………… …….…… 108 5.3 Bi n d ng c a tròn ch u xo n …………………… … …… 112 5.4 Tính toán tròn ch u xo n ….… … 113 5.5 Bài toán xo n siêu t nh ……………….… …………………… 114 5.6 Các ví d ………………………………………… ……………… 114 Câu h i ôn t p……………………………………………………… ………… 122 Tr c nghi m ……… ……………………………………… ……………… 122 Ph l c PL 01 Các đ n v đo l ng thông d ng …… …… …… …… …… 124 PL 02 B ng tra h s mođun đàn h i d c………………… … … ……125 PL 03 B ng tra h s bi n d ng d c…………….…… .…… ……125 PL 04 B ng tra ng su t cho phỨp ……………… … …….… …… 126 TƠi li u tham kh o ……………… ………… ……………… … 127 L I NịI U S c b n v t li u m t môn khoa h c th c nghi m thu c kh i ki n th c k thu t c gi ng d y ngành k thu t s tr c ng i h c, cao ng M c ơích c a môn h c cung c p nh ng ki n th c c n thi t v c h c v t r n bi n d ng nh m gi i quy t v n liên quan t thi t k n ch t o, h tr cho vi c nghiên c u môn h c chuyên ngành khác l nh v c c khí xây d ng Bài gi ng S c b n v t li u theo ch ng trình gi ng d y c a Tr Ph m V n c biên so n ng i h c ng dành cho sinh viên b c cao ng ngành c khí ơào t o theo h c ch tín ch Bài gi ng g m ch ng Trong m i ch ng u có ph n Câu h i ôn t p Tr c nghi m giúp cho h c viên c ng c ki n th c ơã h c i kèm v i Bài gi ng này, có biên so n tài li u Bài t p S c b n v t li u Bài gi ng ơã c hi u ch nh b sung nhi u l n, nhiên c ng không tránh kh i nh ng sai sót, r t mong c s li u ngày ơóng góp c a b n c tài c hoàn thi n h n Chúng xin chân thành c m n Qu ng Ngãi, tháng 12/2013 Ng Mobil: i biên so n: 090 531 1727 Email: baoqng2006@gmail.com CỄC Kệ HI U THỌNG D NG Kí hi u z H to đ c tr ng v t li u H tr c trung tâm  , To đ c c E tr ng hình h c Young) H s Poisson G Môđun đàn h i tr Jo J xy t (môđun đàn h i c t) Momen t nh đ i v i tr c x, y Momen quán tính c a hình ph ng đ i v i tr c x, y Momen quán tính c c Momen quán tính ly tâm (c a hình ph ng đ i v i h tr c xy) kN/cm kN/cm m3 m4 m4 m4 Wx , Wy Momen ch ng u n đ i v i tr c x, y m3 Wo Momen ch ng xo n c a m t c t tròn m3 ix , i y Ngo i l c Môđun đàn h i d c (môđun đàn h i  Jx , Jy nv Tr c X,Y Sx , Sy c Tên g i Bán kính quán tính c a ti t di n đ i v i tr c x, y m P L c t p trung M Momen t p trung N.m q C ng đ c a l c phân b đo n N/cm p C ng đ c a l c phân b di n tích N/cm m C ng đ c a momen phân b đo n N/m N  ng su t pháp N/m  ng su t ti p N/m p ng su t toàn ph n N/m  , , ng su t ng su t gi i h n t l N/m  ch ng su t gi i h n ch y N/m b ng su t gi i h n b n N/m ng su t cho phép N/m ng su t t i h n N/m  th Nz L cd c N Qx, Qy L cc t N Mx, My Momen u n Nm Mz Momen xo n Nm  Bi n d ng dài t đ i Chuy n  Bi n d ng góc t đ i v vƠ bi n l Bi n d ng dài t đ i d ng  Góc xo n t đ i c a y,  EF Các kí hi u khác N/m  tl   ,   N il c Các ng su t c a tr ng thái ng su t võng góc xoay c a ch u u n c ng c a m t c t ch u kéonén EJ c ng c a m t c t ch u u n GJ c ng c a m t c t ch u xo n  m nh c a  H s gi m ng su t cho phép (h s u n d c) Ch ng CỄC KHỄI NI M C B N A M C TIểU - Cung c p nh ng khái ni m c b n nh : n i l c, ng su t, bi n d ng gi thi t c b n v v t li u - N m v ng n i dung đ làm c s cho ch ng sau, nh t v bi u đ n i l c B N I DUNG IT 1.1 NG VĨ NHI M V NGHIểN C U C A MỌN H C it 1.1.1 ng Khác v i C h c lý thuy t, kh o sát s cân b ng chuy n đ ng c a v t r n t đ i, S c b n v t li u (SBVL) kh o sát v t th th c t c v t r n bi n d ng it ng nghiên c u c a SBVL v t r n bi n d ng có d ng v t th là: - Kh i (H 1.1a): nh ng v t th có kích th đ c theo ph ng t ng ng VD: h p, viên bi, móng máy, … - T m v (H 1.1b,c): nh ng v t th có kích th h n nhi u so v i ph ng th ba VD: sàn nhà, tr n nhà, t - Thanh (H 1.1d,e): nh ng v t th có kích th nhi u so v i ph c theo ph ng, v b n ch a, … c theo ph ng th ba a) c) b) e) d) Hình 1.1 ng l n ng l n h n N i dung nghiên c u đây, ch y u h (khung, dàn) - Thanh có th ng cong - H (khung) có khung ph ng khung không gian Trong tính toán đ c bi u di n b ng đ ng tr c c a 1.1.2 Nhi m v S c b n v t li u m t ph n c a c h c v t r n bi n d ng Nó cung c p ki n th c c b n đ tính đ b n, đ c ng v ng n đ nh cho chi ti t máy c ng nh b ph n c a công trình ch u tác d ng c a ngo i l c Khi thi t k chi ti t máy ho c b ph n c a công trình ta ph i đ m b o u ki n: - V an toàn: + Chi ti t không b phá h y t c đ b n (đi u ki n b n) + Chi ti t không b bi n d ng d c, xoay, l n t c đ c ng (đi u ki n c ng) + Chi ti t d ch chuy n ph m vi cho phép t c đ m b o v chuy n v (đi u ki n n đ nh) - V kinh t : ti t ki m v t li u nh t * S c b n v t li u có nhi m v đ a ph đ c ng đ ng pháp tính toán v đ b n, n đ nh c a chi ti t máy ho c b ph n c a công trình Cùng v i k t qu c a S c b n v t li u, b ng ph ng pháp suy di n toán h c, S c b n v t li u tìm m i liên h gi a tác d ng c a môi tr ng (ngo i l c) v i s bi n đ i v đ c tr ng hình h c (bi n d ng) tr ng thái c h c bên (n i l c) c a v t th 1.2 CÁC GI THI T C vi c tính toán đ B N V V T LI U c đ n gi n nh ng v n đ m b o đ c đ xác c n thi t môn SBVL công nh n gi thi t sau: 1.2.1 Gi thi t V t li u có tính liên t c, đ ng nh t đ ng h ng Ngh a là: - Liên t c: th tích c a v t th đ u có v t li u, l h ng, v t n t t vi - ng nh t: tính ch t c h c, v t lý c a v t li u m i n i v t th đ u gi ng - ng h ng: tính ch t c a v t li u theo m i ph ng đ u nh G a thi t ch v i v t li u nh : thép, đ ng, …; g ch, g , … không 1.2.2 Gi thi t V t li u đàn h i hoàn toàn tuân theo đ nh lu t Hooke Ngh a là: - Khi có l c tác d ng v t th b bi n d ng, b l c tác d ng v t th tr l i hình d ng kích th c ban đ u c a V t li u tho mãn gi thi t g i v t li u đàn h i n tính Th c t v t li u đàn h i hoàn toàn mà có bi n d ng d - Tuân theo đ nh lu t Hooke: Trong ph m vi bi n d ng đàn h i c a v t li u, bi n d ng c a v t th t l b c nh t v i l c gây bi n d ng Gi thi t ch v i kim lo i nh thép, đ ng, … có l c tác d ng ph m vi ph m vi nghiên c u c a SBVL c ng ch gi i h n v t li u tuân theo đ nh lu t 1.2.3 Gi thi t Bi n d ng c a v t th bỨ * Ghi Áp d ng gi thi t tính toán ta có th : - Nghiên c u m t phân t bỨ đ suy r ng cho c v t th (phỨp tính vi tích phân) - Xem m đ t ngo i l c không đ i v t th b bi n d ng (s đ không bi n d ng) - Áp d ng nguyên lí c ng tác d ng (nguyên lí đ c l p tác d ng): “M t đ i l ng (n i l c, bi n d ng, chuy n v , ng su t,…) nhi u nguyên nhân gây s b ng t ng đ i l ng t ng nguyên nhân riêng l gây ra” Do thay vi c tính toán toán ph c t p b ng cách gi i toán đ n gi n h n đ gi i quy t 1.3 NGO I L C 1.3.1 nh ngh a Ngo i l c l c tác đ ng t v t khác ho c t môi tr ng bên lên v t th xét 1.3.2 Phơn lo i Ngo i l c g m: t i tr ng ph n l c 1.3.2.1 T i tr ng a) nh ngh a T i tr ng l c ch đ ng tác d ng tr c ti p lên v t th mà v trí, tính ch t tr s đư bi t VD: tr ng l ng c a v t, … b) Phân lo i: T i tr ng đ c chia nh sau: - C n c vào tính ch t tác d ng: + T i tr ng t nh: nêú t ng r t ch m t đ n m t giá tr nh t đ nh r i gi nguyên giá tr không k l c qúan tính + T i tr ng đ ng: giá tr c a t ng đ t ng t hay k đ n quán tính - C n c vào hình th c tác d ng: + T i tr ng t p trung: t i tác d ng lên v t di n tích truy n l c bé, có th coi nh m T i tr ng t p trung có th l c t p trung ho c momen t p trung Th nguyên là: [l c] ho c [l c] x [chi u dài] n v th ng dùng là: N, kN, … ho c N.m, kNm, … + T i tr ng phân b : t i tr ng tác d ng lên đo n dài hay di n tích truy n l c đáng k c a v t L c phân b có th l c phân b đ u (hình ch nh t), l c phân b không đ u (hình tam giác, hình thang, ) n v : T i tr ng phân b đo n q là: N/cm, kN/m, T/m, …; t i tr ng phân b di n tích p là: N/m , kN/m , T/m , * Chú ý 10  M z l (rad) G.J o (5.12)  Mz   = const t ng đo n l k , ta có:  GJ o  k Khi   Mz   lk (rad) k 1  G.J o  k n     (5.13) Khi tính góc xo n c n ph i ý đ n d u c a momen xo n kích th c m t c t ngang đo n c n tính 5.4 TệNH TOÁN THANH TRọN CH U XO N 5.4.1 i u ki n b n vƠ u ki n c ng 5.4.1.1 i u ki n b n N u m t c t ngang c a tr c không đ i u ki n là:  max  M z max Wo    (5.14) * Chú ý: N u đ ng kính c a thay đ i u ki n b n s là:  Mz       Wo k  max  max  (5.15) Quan h gi a     tu theo thuy t b n ta có nh sau: - Theo thuy t b n ng su t ti p l n nh t (thuy t b n th ba):      (5.16) - Theo thuy t b n th n ng bi n đ i hình dáng (thuy t b n th t ):      (5.17) 5.4.1.2 i u ki n c ng Khi bi n d ng, n u m t c t ngang c a tr c không đ i ta có u ki n:  max  Th M z max G.J o    (rad/m) (5.18) ng:    0,15  (đ /m) * Chú ý: N u  tính b ng đ n v đ /m thì: rad = 113 180 đ Do đó:  M z 180    (đ /m) G.J o   max  (5.19) 5.4.2 Ba bƠi toán c b n T u ki n b n u ki n c ng ta có d ng toán c b n: 5.4.2.1 Ki m tra b n c ng Tho mưn u ki n theo (5.14) (5.18) 5.4.2.2 Ch n kích th c m t c t ngang - Theo u ki n b n: T (5.14)  Mz Wo   D1 (5.20) Mz  D2 G.  (5.21)   - Theo u ki n c ng: T (5.18)  Jo  T u ki n ta ch n đ ng kính có tr s l n h n: D = max D1 , D2  5.4.2.3 Tìm t i tr ng cho phỨp - Theo u ki n b n: T (5.14)  M z  Wo    M z1 - Theo u ki n c ng: T (5.18)  M z  G.J o    M z T u ki n ta ch n t i tr ng có tr s bé h n: M z  M z1 , M z  5.5 BĨI TOÁN XO N SIểU T NH Cách gi i toán xo n siêu t nh t siêu t nh ng t nh cách gi i toán kéo (nén) gi i toán ta l p thêm ph ng trình bi n d ng (góc xo n) 5.6 CÁC Vệ D * Ví d 5.1: Cho tr c ch u l c nh hình v (H 5.6a) Bi t: M1 = 750 N.m; M2 = 500 N.m; l = 0,5 m a) Xác đ nh momen m đ tr c cân b ng b) V bi u đ mômen xo n n i l c c a tr c Gi i: a) Xác đ nh momen m đ tr c cân b ng 114 Momen phân b m đ  M  0,5m  M  m c xác đ nh toàn b đ c cân b ng:  M2  M1  M 750  500   500 Nm / m 0,5 0,5 b) V bi u đ mômen xo n n i l c c a tr c: C n c vào t i tr ng tác d ng ta chia làm đo n: - o n AB: Dùng m t c t 1-1 cách đ u tr c đo n z đo n AB (0  z  0,5) xét s cân b ng ph n bên trái c a thanh: m z  mz  M z   M z = m.z = 500.z (Nm) m M1 B A m l C M2 l l E D a) l MZ b) m MZ c) m MZ M1 m d) M2 M1 MZ e) 250 Nm + - MZ f) 500 Nm Hình 5.6 - o n BC: Dùng m t c t 2-2 đo n BC xét s cân b ng ph n bên trái c a thanh: 115 m z -   0,5m  M z   M z = 0,5m = 0,5 x 500 = 250 (Nm) o n CD: Dùng m t c t 3-3 đo n CD xét s cân b ng ph n bên trái c a thanh: m z -   0,5m  M1  M z   M z = 0,5m - M = - 500 (Nm) o n DE: Dùng m t c t 4-4 đo n DE xét s cân b ng ph n bên trái c a thanh: m z   0,5m  M1  M  M z   M z = Ta có bi u đ n i l c nh hình 5.5f Qua bi u đ ta nh n th y: Ti t di n không đ i nên m t c t đo n CD m t c t nguy hi m nh t có momen xo n l n nh t: M z max  500 Nm * Nh n xỨt: T i m t c t có momen xo n ngo i l c t p trung bi u đ M z có b nh y t ng ng, tr s c a b c nh y b ng tr s mômen c a ngo i l c ng c c chi u v i vector momen Nói cách khác: đo n momen ngo i l c (t p trung ho c phân b ) tr s n i l c không đ i Còn đ i v i đo n có momen ngo i l c phân b n i l c thay đ i liên t c T nh n xỨt ta có ph ng pháp v th c hành bi u đ n i l c qui c nh sau: + V bi u đ t trái sang ph i + Xác đ nh chi u c a bi u đ chi u c a ngo i l c đ c nhìn t ph i sang trái * Ví d 5.2: Trên tr c truy n nh hình v (H 5.7a), có P puly ch đ ng truy n cho tr c công su t N = 90 kW Puly P nh n đ 40 kW puly P nh n đ c công su t N = c công su t N = 50 kW; puly truy n công su t đ n ngu n tiêu th V bi u đ momen xo n Bi t tr c truy n quay đ u v i v n t c n = 120 vg/ph Gi i: 116 Ta có momen tác d ng lên tr c: M  9,55.10 T i puly ch đ ng: M  9,55.10 N ( Nm) n 90  7.162,5( Nm) 120 T i puly 1: M  9,55.10 40  3.183,3( Nm) 120 T i puly 2: M  9,55.103 50  3.979, ( Nm) 120 Tr c quay đ u nên xem tr c cân b ng d i tác d ng c a momen M , M1 , M Bi u đ momen xo n đ c bi u di n nh hình v (H 5.6c) P P1 P2 n a) M1 M M2 b) 3979,2 Nm + - c) MZ 3183,3 Nm Hình 5.7 * Ví d 5.3: M t tr c truy n ch u mômen xo n M z = 300 Nm có đ kính cm a) Tính ng su t ti p t i m cách tâm tr c đo n cm b) Tính ng su t ti p l n nh t c a tr c Gi i: a) ng su t ti p t i m cách tâm cm: Ta có:    Mz Mz =  Wo Jo Trong đó: M z = 300 (Nm) = x 104 (N.cm) 117 ng J o = 0,1 d4 = 0,1 x 44 = 25,6 (cm3) 3.104  1170( N / cm ) 25,6   = b) ng su t ti p l n nh t c a tr c Ta có:  max  Mz Wo Trong đó: W o = 0,2 d3 = 0,2 x 43 = 12,8 (cm3)   max  3.104 = 2340 (N/cm ) 12,8 K t qu : a    1170( N / cm ) ; b  max = 2340 (N/cm ) * Ví d 5.4: M t tr c r ng có đ ng kính 10 cm, đ ng kính l cm ch u tác d ng c a t i tr ng nh hình v (H 5.8a), v i M = 20 kNm, M = 10 kNm, M = 40 kNm, l = 20 cm, G = 8.104 MN/m2 Hãy: a) V bi u đ momen xo n n i l c b) Tính ng su t l n nh t c a tr c c) Góc xo n t ng đ i gi a đ u tr c Gi i: a) Bi u đ momen xo n: Ta áp d ng ph l c thành tr ng pháp c ng tác d ng đ v bi u đ Ta phân tích ngo i ng h p tác d ng riêng l M i tr ng h p gây nên momen xo n n i l c nh hình 5.8b,c,d Bi u đ M z c a t ng đ i s đ i s c a bi u đ (H 5.8e ) b) ng su t ti p l n nh t: Mu n xác đ nh ng su t l n nh t ta c n xác đ nh momen n i l c l n nh t Theo bi u đ n i l c nh hình v ta có: M max  30 kN m  3.103 kN cm Ta có:  max  M max Wo  M max 0, D3 (1   )  300   0, 05 4  0, 2.10 1       0,1    16 (kN / cm2 ) c) Góc xo n gi a đ u tr c: 118  3.103 0, 2.103 x0,9375 Góc xo n gi a đ u tr c AD là: ( M z1.l1  M z l2  M z 3.l3 ) G.J o  AD   AB   BC   CD =   0, 05 4  Mà: J o  0,1.(0,1) 1     937,5(cm )    0,1   Do đó:  AD  (2000.20  3000.20  1000.20) 8.10 937,5 = 0,01(rad )  0,570 V y góc xo n gi a đ u tr c là:  AD  0,570 K t qu :  AD  0,570 M3 D M2 C L L _ _ 40 M1 B a) A L M1 20 M2 M1 b) M2 c) M3 d) Mz e) 10 + 10 M3 + _ 20 kNm 30 Hình 5.8 * Ví d 5.5: M t tròn ch u tác d ng b i mômen xo n M z = kN.m M t c t có đ ng kính 6,5 cm Ki m tra đ b n đ c ng c a Bi t:   = 40 MN/m2; G = 8.104 MN/m2   = 0,012 rad/m 119 Gi i: - Ki m tra u ki n b n:  max  Mz    Wo Mà: M z = (kN.m) = x 10-3 (MN.m) W o = 0,2 d3 = 0,2 (65 x 10-3)3 = 5,5 x 10-5 (m3)   max  x10 3  36,3( MN / m )     40( MN / m ) : 5,5 x10 5 * K t lu n: m b o u ki n b n - Ki m tra u ki n c ng:  max  Mz    G.J  Mà: J  = 0,1 d4 = 0,1 (65 x 10-3)4 = 18 x 10-7 m4  max x103    0, 013(rad / m)     0, 012(rad / m) 7 x10 x18 x10 x18 * K t lu n: Không đ m b o u ki n c ng * Ví d 5.6: M t tr c b ng thép có công su t N = 30 kW quay v i v n t c n = 300 vg/ph Tính đ ng kính tr c theo u ki n b n c ng Bi t:   = 80 MN/m2; G = 8.104 MN/m2   = 0,65 đ /m Gi i: Ta có: M z = 9,55.103 30 N -6  9,55.103  955 (Nm) = 955 x 10 (MN.m) 300 n - Theo u ki n b n: Mz Mz Mz  0,2 D3      Wo  Wo      D3 Mz  3,9.10 (m) = 39 (mm) 0,2.  - Theo u ki n c ng: M z 180    G.J o   0,1 D4   Jo  M z 180 G..  M z 180 G..  120 M z 180 955.106.180 4  5,7.10 (m) = 57 (mm) G.. .0,1 8.104.3,14.0,65.0,1  D4 V y đ th a mưn c u ki n D = 57 mm * Ví d 5.7: M t tròn b ngàm đ u ch u tác d ng c a ng u l c M O nh hình v (H 5.9a) V bi u đ n i l c c a Gi i: D i tác d ng c a M O t i đ u ngàm phát sinh ph n ng u l c M A M B Ta có ph ng trình cân b ng t nh h c: M A  MO  M B  Ph ng trình (a) không đ đ xác đ nh đ (a) c ph n l c M A M B ây toán siêu t nh gi i toán siêu t nh ta ph i d a vào u ki n bi n d ng c a đ l p ph ng trình u ki n bi n d ng Trình t gi i nh sau: - Gi s b ngàm A thay th b ng ph n ng u l c M A , ta đ c t nh đ nh (H 5.9c) - Ph ng trình u ki n bi n d ng: i u ki n góc xo n  AB  Áp d ng nguyên lý c ng tác d ng, ta có bi u đ momen xo n t ng t i tr ng gây nh hình v (H 5.9d) đó: M A  a  2a  M O 2a  M z l   0   G.J o G.J o  GJ o k  AB    - Gi i h ph (b)  (b) ng trình (a) (b): MA  MO (c) Thay (c) vào (a), ta đ M B  MO c: Ta có bi u đ nh hình v (H 5.9e) Mo A a M C B a) 121 Mo 2a MB Hình 5.9 C CÂU H I ỌN T P Th g i ch u xo n thu n túy? Trình bày s liên h gi a mômen xo n, công su t s vòng quay Thi t l p công th c tính ng su t ti p m t c t ngang c a tròn ch u xo n thu n túy Bi u đ phân b ng su t ti p m t c t ngang c a tròn ch u xo n thu n túy Hình d ng h p lý c a tròn ch u xo n gì? đánh giá m c đ h p lý ta dùng h s gì? Th góc xo n t xo n t ng đ i, góc xo n t đ i? Thi t l p công th c tính góc ng đ i gi a m t c t ngang Ki m tra theo u ki n b n u ki n c ng đ i v i tròn ch u xo n thu n túy Cách gi i toán xo n siêu t nh D TR C NGHI M Khi tròn chiu xo n: 122 a m t c t ngang bi n d ng d c b m i phân t ch có bi n d ng tr t c C câu đ u c ng xo n c a m t c t ngang tròn là: a G b GJ c 1/GJ Dùng tr c r ng thay cho tr c đ c đ : a ti t ki m v t li u b đ t ng đ c ng xo n c C câu đ u Cho tr c r ng tr c đ c có di n tích m t c t ngang: a Tr c r ng có bi n d ng xo n nh h n bi n d ng xo n tr c đ c b Tr c r ng có bi n d ng xo n l n h n bi n d ng xo n tr c đ c c Tr c r ng tr c đ c có bi n d ng xo n nh Trên m t c t ngang c a tròn ch u xo n có: a ng su t ti p b ng su t pháp c ng su t ti p ng su t pháp Ph l c 01 123 Các đ n v đo thông d ng il ng đo Kh i l nv đo ng Th i gian Kí hi u Qui đ i kg Giây s m Chi u dài Newton L c Kilogam l c T nl c ng su t, Áp cm m = 10 cm mm m = 10 mm N N = 0,102 kG kN kN = 10 N daN daN = 10 N  1,02 kG MN MN = 10 N kG kG = 9,81 N = 0,981 daN T T = 10 kG N/m N/m  1,02.10 5 kG/cm MN/m2 MN/m2  0,1 kN/cm  10,2 kG/cm daN/cm daN/cm  bar  1,02 kG/cm Pa Pa = N/m kG/cm kG/cm  0,0981 MN/m2 J J  0,102 kGm kGm kGm  9,81 J W W  102 kGm/s = 1,36 HP kW kW = 10 W HP HP  0,736 kW  75 kGm/s l c Pascal Joule Công, N ng l ng Watt Công su t Mã l c Ph l c 02 B ng tra H s môđun đƠn h i d c 124 E (MN/m2) V t li u Thép lò xo 22.104 Thép C 20.104 Thép Niken 19.104 Gang xám 11,5.104 12.104 ng ng thau (10 – 12).104 Nhôm đura (7 – 8).104 Bê tông (1,5 – 2,3).104 G (0,8 – 1,2).104 Cao su Ph l c 03 B ng tra h s bi n d ng d c (h s Poisson)  V t li u Thép 0,25 – 0,33 Gang 0,23 – 0,27 ng 0,31 – 0,34 Thu tinh 0,25 t sét 0,20 – 0,40 0,32 – 0,36 Nhôm áh c 0,14 – 0,16 Bê tông 0,08 – 0,18 Cao su 0,47 Ph l c 04 B ng tra ng su t cho phép kéo  k 125  vƠ ng su t cho phép nén  n  k V t li u  n MN/m2 Thép xây d ng (1,4 – 1,6).102 Thép ch t o máy (1,4 – 1,6).102 Gang xám (0,28 – 0,8).102 (1,2 – 1,5).102 ng (0,3 – 1,2).102 Nhôm (0,3 – 0,8).102 ura (0,8 – 1,5).102 TÀI LI U THAM KH O 126 MN/m2 [1] ng Vi t C ng, Nguy n Nh t Th ng, Nh Ph ng Mai; S c b n v t li u t p 1; NXB Khoa h c K thu t, 2003 [2] T n Dân; S c b n v t li u t p 1; Tr ng H C n Th , 2000 [3] Lê Vi t Gi ng, Phan K Phùng; S c b n v t li u t p 1; NXB Giáo d c, 1997 [4] Thái Th Hùng; S c b n v t li u; NXB Khoa h c K thu t, Hà N i, 2006 [5] Lê Thanh Phong; S c b n v t li u; Tr ng H SP K thu t Tp HCM, 2005 [6] Thái Hoàng Phong; S c b n v t li u Ph n 1; Tr ng H Bách Khoa N ng, 2007 [7] Sanh, Nguy n V n V ng; C h c ng d ng, NXB Khoa h c K thu t, Hà N i, 1995 127 ... khí xây d ng Bài gi ng S c b n v t li u theo ch ng trình gi ng d y c a Tr Ph m V n c biên so n ng i h c ng dành cho sinh viên b c cao ng ngành c khí ơào t o theo h c ch tín ch Bài gi ng g m... u có ph n Câu h i ôn t p Tr c nghi m giúp cho h c viên c ng c ki n th c ơã h c i kèm v i Bài gi ng này, có biên so n tài li u Bài t p S c b n v t li u Bài gi ng ơã c hi u ch nh b sung nhi u l... thu t s tr c ng i h c, cao ng M c ơích c a môn h c cung c p nh ng ki n th c c n thi t v c h c v t r n bi n d ng nh m gi i quy t v n liên quan t thi t k n ch t o, h tr cho vi c nghiên c u môn
- Xem thêm -

Xem thêm: Sức bền Vật liệu Giáo trình, bài giảng dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng, Sức bền Vật liệu Giáo trình, bài giảng dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng, Sức bền Vật liệu Giáo trình, bài giảng dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay
Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập