Giáo trình sức bền vật liệu 2 - Chương 9

32 1.1K 3
Giáo trình sức bền vật liệu 2 - Chương 9

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Sức bền vật liệu nghiên cứu vật thể thực (công trình, chi tiết máy...). Vật thể thực có biến dạng dưới tác dụng của nguyên nhân ngoài (tải trọng, nhiệt độ, lắp ráp các chi tiết chế tạo không

Chapter 9®¹i häcSỨC BỀN VẬT LIỆU 2SỨC BỀN VẬT LIỆU 2TrầnMinhTúĐạihọcXâydựng–HànộiBộ môn Sức bền Vật liệuKhoa Xây dựng Dân dụng & Công nghiệpTO BE AN ENGINEER Tran Minh Tu – University of Civil EngineeringE-mail: tpnt2002@yahoo.com2(31)Chapter 9®¹i häcChương 9Thanh chịutảitrọng động Tran Minh Tu University of Civil EngineeringE-mail: tpnt2002@yahoo.com3(31)Chapter 9đại học9.1. Cỏc khỏi nim chung9.2. Bi toỏn thanh chuyn ng thng vigiatc khụng i9.3. Bi toỏn dao ng9.4. Bi toỏn va chmThanh chutitrng ng Tran Minh Tu – University of Civil EngineeringE-mail: tpnt2002@yahoo.com4(31)Chapter 9®¹i häc9.1. Các khái niệm chung1. Tảitrọng tĩnhTảitrọng có phương, chiềuvàđộ lớn không thay đổihoặc thay đổirấtíttheothời gian, không làm phát sinhlực quán tính2. Tảitrọng độngTảitrọng thay đổi theo thờigianhoặc thay đổi độtngột, làm cho hệ phát sinh lực quán tính.3. Phân loạitảitrọng động: theo gia tốcchuyển động• Chuyển động vớigiatốc không đổi– Chuyển động tịnh tiến: chuyển động dây cáp cân cẩu, thangmáy, vậnthăng xây dựng,…– Chuyển động quay: vô lăng quay, trụctruyền động, Tran Minh Tu University of Civil EngineeringE-mail: tpnt2002@yahoo.com5(31)Chapter 9đại học Chuyn ng vigiatcthayitheothigianBitoỏn dao ng: dao ng cab mỏy, múng nh, mrung, Chuyn ng vigiatcthayi tngt-Bi toỏnva chm: bỳa mỏy, súng pvoờ, kố, 4. Phng phỏp nghiờn cu bi toỏn ng-Cỏcilng nghiờn cudo titrng ng gõy nờn: S(ng sut, bindng, chuynv,)-Cỏcilng nghiờn cudo titrng ng nhngcoi l tnh gõy nờn: St(ng sut, bindng, chuynv,)S=K.StK-h sng => Cntỡm9.1. Cỏc khỏi nim chung Tran Minh Tu University of Civil EngineeringE-mail: tpnt2002@yahoo.com6(31)Chapter 9đại học Phng phỏp xỏc nh h sngPhng phỏp tnh ỏp dng nguyờn lý DAlambert: mtvtth chuyn ng cxemlcõnbngditỏcdng calc quỏn tớnh v cỏc lctnhPhng phỏp nng lng - nh lutbotonnng lng Cỏc gi thit Tớnh chtvtliukhichutitrng tnh v ng lnh nhau Cỏc gi thitv bindng cho trng hptitrngng v titrng tnh l nh nhau9.1. Cỏc khỏi nim chung Tran Minh Tu University of Civil EngineeringE-mail: tpnt2002@yahoo.com7(31)Chapter 9đại học9.2. Bi toỏn thanh chuyn ng tnh tinvigiatc khụng iPNtPd=AzPz, Aa Dõy cỏp, mt utreovtnngtrng lng P, chuyn ng ilờn, nhanh dn uvi a=const , A - trng lng riờng v dintớch mtct ngang ca dõy cỏpTỡm liờn h giaNtv N=> K Khi dõy cỏp ng yờn:tNP Az=+ Khi dõy cỏp chuyn ng:PNPdPqt(d)Pqt(P)dP AzNPAz a agg=+ + +()1daNPAzg=+ +1daKg=+K>1?K>1? Tran Minh Tu – University of Civil EngineeringE-mail: tpnt2002@yahoo.com8(31)Chapter 9®¹i häcVí dụ 9.1L=5mNo40φ10Mộtdầm thép chữ I số 40 đượccầncẩu nâng lên caobởi hai sợi dây thép φ10 vớigia tốc chuyển động a=5m/s2. Hãy xác định ứng suấtpháp lớnnhấtxuấthiện trongdây và dầm thép khi cầncẩulàm việc.Tra bảng thép chữ I số 40 có:q=561N/m; Wx=947cm3Hệ sốđộng:511 1,510daKg= +=+ =Dây thép chịukéođúng tâm bởitrọnglượng dầmchữ I. Ứng suấttĩnh trong dây:22224daytqL qLddσππ== Tran Minh Tu – University of Civil EngineeringE-mail: tpnt2002@yahoo.com9(31)Chapter 9®¹i häcVí dụ 9.1Ứng suất động trong dây thép khi cầncẩulàmviệc:22,68 /daydkN cmσ=Dầmchữ I chịuuốnbởitảitrọng bản thân phân bốđềutrênchiềudài. Ứng suấttĩnh lớnnhất trong dầm:2max8damtx xM qLWWσ==Khi cầncẩulàmviệc, ứng suất động lớnnhất trong dầm:()2225,61.(5.10 ).1,5. 277,7/8.947dam damddtK Ncmσσ== 20,278 /damdkN cmσ=()222.561.5. 1,5 2680 /.1day dayddtKNcmσσπ==  Tran Minh Tu University of Civil EngineeringE-mail: tpnt2002@yahoo.com10(31)Chapter 9đại học9.3. Bi toỏn chuyn ng vigiatcthayiDao ngDao ng-Dao ng cng bc: Dao ng do lc ngoi bin thiờn theothi gian gõy nờn (Lckớchthớch)-Dao ng t do: Dao ng khụng cú lckớchthớchI. Phng trỡnh vi phõn dao ng cah mtbct doy0y(t)F(t)Fqt=myFc=y Xột h 1 bct do: dmb qua trng lng, tkhilng m Lctỏcdng lờn h:-Lc kớch thớch F(t)-Lc quỏn tớnh Fqt-Lccnmụitrng Fc-h s cnmụitrng- chuynv timtct tkhilng m do lcbng 1 .v gõy nờn [...]... do 2 20yyy αω ++= ii i a. trường hợp khơng có lựccản 2 0yy ω += ii ( ) 12 () cos sin sinyt C t C t A t ω ωωϕ =+=+ y(t) t O Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 20 (31) Chapter 9 đại häc Ví dụ 9 .2 Hệ sốđộng: 2 222 24 1 4 1 d K α ωω = ⎛⎞ ΩΩ −+ ⎜⎟ ⎝⎠ 2 222 24 1 1, 52 83,73 4.1,5 .83,73 1 1 42, 88 1 42, 88 d K⇒= = ⎛⎞ −+ ⎜⎟ ⎝⎠ Ứng suất động trong dầmkhimôtơ làm việc Q L /2. .. Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 27 (31) Chapter 9 đại häc Ví dụ 9. 4 k Q A B C B’ Δ lx y lx y d Độ võng tĩnh củadầmtạimặtcắtvachạm tlxd yy y=+ 3 26 lx tlxd x QL yy y EI Δ =+= + k Q R A 0 2 A Q MR=⇒ = ∑ 2 lx R Q kk Δ= = 3 46 t x QQL y kEI ⇒= + ( ) 3 2 3 4 0 ,2. 1,5.10 0 ,2 0,017( ) 8. 12 4.4 6 .2. 10 . 12 t ycm⇒= + = 2. 5 11 25 ,3 0,017 d K =+ + = 25 ,3 d K = Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail:... tpnt20 02@ yahoo.com 25 (31) Chapter 9 đại häc Ví dụ 9. 3 Ứng suất động lớnnhất trong thanh khi va chạm: ax max 2 2 . 4 dm d t d Q KK σσ π == 2 max 2 0,1 0,0 32/ 2 . 4 dd d K KkNcm σ π ⎡ ⎤ == ⎣ ⎦ Điềukiệnbền: [ ] maxd σ σ ≤ 4 2 1 1 .0,0 32 18 0,53.10 h − ⎛⎞ ⇒+ + ≤ ⎜⎟ ⎝⎠ 4 2 1 561,5 0,53.10 h − ⇒+ ≤ 8,35( )hcm⇒≤ Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 9( 31) Chapter 9 đại häc Ví dụ 9. 1 Ứng... tpnt20 02@ yahoo.com 32( 31) Chapter 9 đại häc Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 17(31) Chapter 9 đại häc C () 22 3 C Pa b y abEI = + Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 29 (31) Chapter 9 đại häc Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 7(31) Chapter 9 đại häc 9 .2. Bài tốn thanh chuyển động tịnh... L /2 F 0 0 () () max max max . F Q dtdt K σσ σ =+ QL/4 (F 0 L/4) 0 max 44 dd x x QL F L K WW σ =+ No18 x 3 2 2.1330 29 5,6( ) /2 18 /2 x x I Wcm h == = Chapter 9 đại học SC BN VT LIU 2 SC BN VT LIU 2 TrầnMinhTú ĐạihọcXâydựng–Hànội Bộ môn Sức bền Vật liệu Khoa Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp TO BE AN ENGINEER Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 31(31) Chapter 9 đại... tpnt20 02@ yahoo.com 14(31) Chapter 9 đại häc 9. 3. Bài tốn chuyển động vớigiatốc khơng đổi– Dao động 9 Dầm hai đầukhớp: Khốilượng qui đổi đặtgiữanhịp 17 35 μ = 9 Dầm cong-xon: Khốilượng qui đổi đặttại đầutự do 33 140 μ = Q qđ L /2 L /2 Q qđ Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 19( 31) Chapter 9 đại häc Ví dụ 9 .2 1. Xác định tầnsố dao động riêng củadầm. t g y ω = Q L /2. .. U 1 = Π +U 2 Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 23 (31) Chapter 9 đại häc 9. 4. Bài toán va chạm Hệ sốđộng y t Q 2 11 1 d t H K P y Q =+ + ⎛⎞ + ⎜⎟ ⎝⎠ y t - chuyểnvị tạimặtcắtvachạmdo vật gây va chạm đặttĩnh gây nên -Trường hợpP=0 2 11 d t H K y =+ + -Trường hợp đặt độtngột 2 d K =  Các biện pháp giảm ảnh hưởng củavachạm: -Tăng thêm khốilượng đặtsẵn - Làm mềmkếtcấu(đặt... cầncẩulàmviệc: 2 2,68 / day d kN cm σ = Dầmchữ I chịuuốnbởitảitrọng bản thân phân bốđềutrênchiều dài. Ứng suấttĩnh lớnnhất trong dầm: 2 max 8 dam t x x M qL WW σ == Khi cầncẩulàmviệc, ứng suất động lớnnhất trong dầm: () 22 2 5,61.(5.10 ) .1,5. 27 7,7/ 8 .94 7 dam dam ddt K Ncm σσ ==  2 0 ,27 8 / dam d kN cm σ = () 2 2 2. 561.5 . 1,5 26 80 / .1 day day ddt KNcm σσ π ==  Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail:... dây: 2 2 2 2 4 day t qL qL d d σ π π == Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 26 (31) Chapter 9 đại häc Ví dụ 9. 4 Cho dầmtiếtdiệnchữ nhật có liên kếtvà chịuvachạmbởivậtnặng Q rơitự do từđộcao H như hình vẽ. 1. Xác định hệ số K đ . 2. Tìm ứng suấtpháplớnnhấtphátsinhtrongdầm khi va chạm. Bi ế t: Q=0 ,2 kN; H=5 cm; L=1,5 m ; h= 12 cm ; b=8cm ; mơđun đàn h ồ i E=1 ,2 × 10 4 kN/cm 2 ;... Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 2( 31) Chapter 9 đại häc Chương 9 Thanh chịutảitrọng động Tran Minh Tu University of Civil Engineering E-mail: tpnt20 02@ yahoo.com 6(31) Chapter 9 đại häc • Phương pháp xác định hệ sốđộng –Phương pháp tĩnh – áp dụng nguyên lý D’Alambert: mộtvậtthể chuyển động đượcxemlàcânbằng dướitácdụng củalực quán tính và các lựctĩnh –Phương pháp năng lượng - Định luậtbảotồn năng . EngineeringE-mail: tpnt20 02@ yahoo.com20(31)Chapter 9 ¹i häcVí dụ 9. 2Hệ sốđộng :22 222 4141dKαωω=⎛⎞ΩΩ−+⎜⎟⎝ 22 222 411, 528 3,73 4.1,5 .83,7311 42, 88 1 42, 88dK⇒= =⎛⎞−+⎜⎟⎝⎠Ứng. Chapter 9 ¹i häcSỨC BỀN VẬT LIỆU 2SỨC BỀN VẬT LIỆU 2TrầnMinhTúĐạihọcXâydựng–HànộiBộ môn Sức bền Vật liệuKhoa Xây dựng Dân dụng &

Ngày đăng: 16/10/2012, 16:26

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan