Giáo trình Sức bền vật liệu _ Mở đầu ppt

Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
1(63)
July 2010
SỨC BỀN
VẬT LIỆU
TrầnMinhTú
Đạihọc xây dựng
Canyon Bridge, Los Alamos, NM
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
2(63)
July 2010
SỨC BỀN VẬT LIỆU 1
•Giảng viên: TRẦN MINH TÚ
• Email:
• Cell phone: 0912101173
•Tàiliệuhọctập
–SứcbềnVậtliệu. PGs Lê NgọcHồng
NXB Khoa họcKỹ thuật
–BàitậpSứcbềnVậtliệu. PGs Tô VănTấn
– www.nuce.edu.vn\
E-learning\Khoa Xay dung\TranMinhTu
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
3(63)
July 2010
SứcbềnVậtliệu1 - 2010
•Số tín chỉ: 3
•Số tiết lý thuyết và bài tập: 52
•Số tiết thí nghiệm: 3
Đánh giá họcphần
• Chuyên cần: 10%
•Bàitậplớn: 10%

•Bàikiểmtragiữakỳ: 10% (Cuốichương 5)
• Thí nghiệm: 10%
•Bàithikếtthúchọcphần: 60%
• HỌC TẬP NGHIÊM TÚC LÀ CHÌA KHOÁ
CỦA THÀNH CÔNG
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
4(63)
July 2010
QUI ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN
• Điểm đánh giá họcphần (ĐHP) gồm điểm
quá trình (ĐQT) và điểmthikết thúc họcphần
(ĐKT)
• Điểm quá trình họctập (ĐQT) tínhtheothang
điểm 10 (làm tròn đến0,5)
• Điểmthikết thúc họcphần (ĐKT) tính theo
thang điểm 10 (làm tròn đến0,5)
• Phòng đào tạo qui định như sau:
ĐHP = 0,4
xĐQT + 0,6xĐKT
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
5(63)
July 2010
QUI ĐỊNH VỀ ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN
• Điểm quá trình họctập (ĐQT), bộ môn Sức
bềnVậtliệuqui định như sau:
• ĐQT gồm4 môđun, mỗimôđun đánh giá theo
thang điểm10
– Điểm chuyên cần (ĐCC)
– ĐiểmBàitậplớn (ĐBTL)
– Điểm Thí nghiệm (ĐTN)

– Điểmkiểmtragiữakỳ (ĐGK)

ĐQT = (ĐCC+ĐBTL+ĐTN+ĐGK)/4
(làm tròn đến0,5)
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
6(63)
July 2010
Chương 1: Những khái niệm chung
1.1. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học
1.2 . Nội lực – Ứng suất – Biến dạng – Chuyển vị
1.3. Các giả thiết trong môn học SBVL - Nguyên lý độc lập tác dụng.
Chương 2: Ứng lực trong bài toán thanh
2.1. Khái niệm về ứng lực.
2.2. Cách xác định ứng lực trong bài toán phẳng - Phương pháp mặt cắt
2.3. Biểu đồ ứng lực.
Chương 3: Thanh chịu kéo (nén) đúng tâm
3.1. Khái niệm.
3.2. Ứng suất, biếndạng và chuyểnvị của thanh chịu kéo (nén) đúng tâm
Chương trình môn họcSứcbềnVậtliệu1
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
7(63)
July 2010
3.3. Thế năng biếndạng đàn hồi
3.4. Các đặctrưng cơ họccủavậtliệu.
3.5. Điềukiệnbền, điềukiệncứng, ba bài toán cơ bản.
3.6. Bài toán siêu tĩnh
3.7. *Một số hiện tượng phát sinh trong vật liệu khi chịu lực
Chương 4: Trạng thái ứng suất và thuyết bền
4.1. Khái niệm về trạng thái ứng suất tại một điểm,
4.2. Trạng thái ứng suất phẳng (Giải tích và đồ thị)

4.3. Quan hệ ứng suất - biến dạng (Định luật Hooke) .
4.4. Thế năng biến dạng đàn hồi
4.5. Các thuyết bền.
.
Chương trình môn họcSứcbềnVậtliệu1
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
8(63)
July 2010
Chương 5: Đặctrưng hình họccủamặtcắt ngang
5.1. Khái niệm chung.
5.2. Mômen quán tính khi chuyểntrục song song
5.3. Mômen quán tính khi xoay trục.
5.4. Cách xác định hệ trục và các mômen quán tính chính trung tâm
Chương 6: Thanh chịu xoắn thuần túy
6.1. Khái niệm - Cách xác định mômen xoắn
6.2. ứng suất, biến dạng và chuyển vị của thanh tròn chịu xoắn.
6.3. Điều kiện bền và điều kiện cứng của thanh tròn chịu xoắn
6.4. Bài toán siêu tĩnh
6.5*. Xoắn thanh có mặt cắt ngang hình chữ nhật
6.6*. Thế năng biến dạng đàn hồi của thanh chịu xoắn
6.7*. Lò xo hình trụ bước ngắn
Chương trình môn họcSứcbềnVậtliệu1
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
9(63)
July 2010
Chương 7: Thanh thẳng chịu uốn phẳng
7.1. Khái niệm chung
7.2. Thanh thẳng chịu uốn thuần túy
7.3. Thanh thẳng chịu uốn ngang phẳng
7.4. Chuyển vị của dầm chịu uốn: Độ võng, góc xoay

7.5. Phương pháp tích phân không định hạn
7.6. Phương pháp thông số ban đầu
7.7. Bài toán siêu tĩnh
Chương trình môn họcSứcbềnVậtliệu1
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
10(63)
July 2010
Tài liệuthamkhảochính
•SứcbềnVậtliệu. PGs Lê NgọcHồng
• Giáo trình SBVL củacáctrường đạihọc:
Thủylợi, Bách khoa, Giao thông Vậntải
• Các bài giảng của Đạihọc Auckland,
Pearson Press, ASCE, …
• Mechanics of Materials – Ferdinand Beer
– E. Rusell Johnston – Jr. John DeWolf
• Lecture Notes: J Walt Oler – Texas Tech.
University
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
11(63)
July 2010
Civil Engineering – Xây dựng dân dụng
Ngành xây dựng dân dụng–xâydựng các
cơ sở hạ tầng cho mục đích dân sự
• Công trình nhà ở dân dụng và công nghiệp
• Công trình cấp, thoát nước, đậpnước
• Công trình cây xanh, tháp truyền tin, truyềnhình
• Công trình đường sắt, đường cao tốc
• Công trình cầu, đường hầm
• Công trình tướitiêunước, công trình sông và
biển

• Công trình giao thông đường bộ
• Công trình nhà cao tầng, khu công nghiệp,…
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
12(63)
July 2010
Tiền?
Vị trí?
Mục đích?
Ai ???
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
13(63)
July 2010
Civil Engineering Process - Qui trình thựchiện
• Planning …Lậpkế hoạch
• Design …Thiếtkế kiếntrúc
• Construction …Thiếtkế kếtcấu
• Operation/Maintenance …Thi công và bảo
dưỡng
• Rehabilitation …Phụcchế
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
14(63)
July 2010
Chương mởđầu
1. Nhiệmvụ và đốitượng nghiên cứucủamôn
học
2. Phân loạivậtthể nghiên cứu theo hình dạng
3. Ngoạilực-Phảnlực và liên kết
4. Khái niệmvề chuyểnvị và biếndạng
5. Nộilực-PP mặtcắt-Ứng suất
6. Các giả thiếtcủamônhọc

Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
15(63)
July 2010
1. Nhiệmvụ và đốitượng nghiên cứucủamônhọc
1a. SứcbềnVậtliệu-môncơ sở kỹ thuật:
–Sứcbềnvậtliệulàmônhọc nghiên
c
ứu sự chịulựccủavậtliệu để đề ra
các phương pháp tính toán, thiếtkế
các chi tiếtmáy, cácbộ phậncông
trình dướit
ácdụng của ngoạilực
nhằmthoả mãn các yêu cầu đặtravề
độ bền, độ cứng và ổn định
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
16(63)
July 2010
• Đảmbảo độ bền:
–Cácchi tiết máy hay các bộ phận công trình
làm việcbềnvững, lâu dài: không bị vỡ, nứt,
• Đảmbảo độ cứng
–Những thay đổivề kích thướchìnhhọccủa
các chi tiết máy hay bộ phận công trình không
vượt quá giá trị cho phép.
• Đảmbảo điềukiện ổn định
–Dướitácdụng của ngoạilực, các chi tiếtmáy
hay bộ phận công trình bảotoànđượchình
dáng ban đầu
1. Nhiệmvụ và đốitượng nghiên cứucủamônhọc
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering

17(63)
July 2010
KINH TẾ >< KỸ THUẬT
???
PHÁT TRIỂN MÔN HỌC
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
18(63)
July 2010
• Xác định ứng suất, biếndạng, chuyểnvị trong
vậtthể chịutácdụng của ngoạilực
• Ba bài toán cơ bản
– Kiểmtrađiềukiệnbền, cứng, ổn định
– Xác định kích thướcvàhìnhdạng hợplýcủa
các chi tiếtmáyhay bộ phậnCT
– Xác định trị số tảitrọng lớnnhấtmàcácchi
tiết máy hay bộ phậncôngtrìnhcóthể chịu
được
1. Nhiệmvụ và đốitượng nghiên cứucủamônhọc
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
19(63)
July 2010
Cơ học
Cơ học vật rắn tuyệt đối Cơ học vật rán biến dạng Cơ học thủy - khí
Tĩnh học Động lực học
Không nén được Nén được
1. Nhiệmvụ và đốitượng nghiên cứucủamônhọc
SỨC BỀN
VẬT LIỆU
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
20(63)

July 2010
SỨC BỀN VẬT LIỆU
CƠ HỌC CƠ SỞ
CƠ HỌC
VẬT RẮN
TUYỆT ĐỐI
CƠ HỌC
CƠ HỌC
VẬT RẮN
BIẾN DẠNG
CƠ HỌC KẾT CẤU
LÝ THUYẾT ĐÀN HỒI


CƠ HỌC VR
1. Nhiệmvụ và đốitượng nghiên cứucủamônhọc
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
21(63)
July 2010
GIÁO DỤC
ĐẠI CƯƠNG
(29%)
KIẾN THỨC
CƠ SỞ NGÀNH
(34%)
KIẾN THỨC NGÀNH
VÀ CHUYÊN NGÀNH
(37%)
TOÁN
VẬT LÝ

CƠ HỌC
CƠ SỞ
SỨC BỀN
VẬT LIỆU
KC NHÀ BTCT
KT THI CÔNG



1. Nhiệmvụ và đốitượng nghiên cứucủamônhọc
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
22(63)
July 2010
(2) Động học: ∑F = ma
(1) Phương trình cân bằng
∑F
x
= 0; ∑F
y
= 0; ∑F
z
= 0;
∑M
x
= 0; ∑M
y
= 0; ∑M
z
= 0
Vậtrắntuyệt đối

• Cơ họccơ sở
Vậtrắnbiếndạng
• Sứcbềnvậtliệu
(1) Phương trình cân bằng
∑F
x
= 0; ∑F
y
= 0; ∑F
z
= 0;
∑M
x
= 0; ∑M
y
= 0; ∑M
z
= 0
(2) Quan hệứng suất-biếndạng:
σ = Eε
1. Nhiệmvụ và đốitượng nghiên cứucủamônhọc
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
23(63)
July 2010
2. Phân loạivậtthể nghiên cứu theo hình dạng
•Vậtthể hình khối:
Có kích thước theo ba phương cùng lớn
tương đương nhau.
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
24(63)

July 2010
2.Phân loạivậtthể nghiên cứu theo hình dạng
•Vậtthể hình tấmvàvỏ:
Có kích thước theo hai phương rấtlớnso với
phương thứ ba
Tran Minh Tu - University of Civil Engineering
25(63)
July 2010
•Vậtthể hình thanh:
Có kích thước theo mộtphương rấtlớn
so với hai phương còn lại
2.Phân loạivậtthể nghiên cứu theo hình dạng