Sbvl 12 2022.Ppt

TRƯỜNG SĨ QUAN TĂNG THIẾT GIÁP
KHOA KỸ THUẬT CƠ SỞ

KIỂM TRA BÀI CŨ
Cho dầm AB chịu lực như hình vẽ.
YA

MA
XA

O

x

y

Câu 1. Viết phương trình hình chiếu các ngoại
lực lên trục y.
Câu 2. Viết phương trình mơ men của ngoại lực
với điểm A.


TRƯỜNG SĨ QUAN TĂNG THIẾT GIÁP
KHOA KỸ THUẬT CƠ SỞ

BÀI GIẢNG
Môn học: Sức bền vật liệu
SBVL 12: Thanh chịu lực phức tạp
Đối tượng: Đào tạo Sĩ quan CHTM, CHKT
Tăng thiết giáp cấp phân đội trình độ đại
học

Giảng viên
Trung tá, ThS Trần Văn Sửu
VĨNH PHÚC, THÁNG 01 NĂM 2022


Ý ĐỊNH HUẤN LUYỆN
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU
II. NỘI DUNG, TRỌNG TÂM
1. Khái niệm
2. Uốn xiên
3. Uốn kết hợp kéo – nén
4. Uốn kết hợp xoắn
III. THỜI GIAN
IV. TỔ CHỨC, PHƯƠNG PHÁP
V. ĐỊA ĐIỂM
VI. VẬT CHẤT BẢO ĐẢM
3


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP

MỞ ĐẦU


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
I. KHÁI NIỆM
Trên mặt cắt ngang tồn tại 2
hay nhiều thành phần nội lực ta
gọi là thanh chịu lực phức tạp

SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
I. KHÁI NIỆM
Một số loại chịu lực phức tạp
thường gặp:
- Thanh chịu uốn xiên: Mx, My
- Thanh chịu kéo (nén) và uốn:
Nz và Mx, My
- Thanh chịu uốn và xoắn: Mx,
My và Mz
- Thanh chịu lực tổng quát khi
có đủ các thành phần kể trên


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
II. UỐN XIÊN

Thanh chịu uốn xiên
là thanh mà trên mọi mặt
cắt ngang của nó có hai
thành phần nội lực là mơ
men uốn Mx và My nằm
trong các mặt phẳng quán
tính chính trung tâm của
mặt cắt ngang
Uốn xiên: Nội lực Mx và My


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
II. UỐN XIÊN

y
y
Mx
My

x

x

Mx





M

My

z

z

Đường tải trọng

a

b

Mô men tổng M M x  M y nằm trong mặt phẳng 

chứa trục thanh Oz nhưng không trùng với một mặt phẳng
quán tính chính trung tâm nào của mặt cắt ngang.
Mặt phẳng  được coi là mặt phẳng tải trọng.
Giao tuyến của mặt phẳng tải trọng và mặt cắt ngang
là đường tải trọng.


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
II. UỐN XIÊN
Ví dụ: thanh chịu tác
dụng của lực P vng
góc với trục thanh z và
hợp với trục y một góc 

y
A

yA

Px

O

xA

x


P

Py

Phân tích P thành hai thành phần:
Px = P.sin
gây ra mô men uốn My
Py = P.cos
gây ra mô men uốn Mx
Nếu bỏ qua lực cắt gây ứng suất tiếp thì thanh chịu uốn
xiên.
Xác định ứng suất tại điểm A có toạ độ xA và yA


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
II. UỐN XIÊN
Áp dụng nguyên lý độc lập tác dụng ta tính
riêng ứng suất cho từng thành phần mô men gây
ra rồi cộng lại.

y
A

yA

Px

O

xA



P

Jy

Py

x


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
II. UỐN XIÊN

Xác định ứng suất cực trị
Mặt cắt hình chữ nhật

Mặt cắt hình tròn

Mx
 max 

Wx
Mx
 min 

Wx

max 
min

My

Wy
My

Wy

M 2x  M 2y
Wu


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
II. UỐN XIÊN
* Điều kiện bền khi thanh chịu uốn xiên
- Đối với vật liệu dẻo, vì
nên điều kiện bền là:

 k  n  

max   
- Đối với vật liệu giòn, vì  k   n
nên điều kiện bền là:

 max  k

 min  n


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
III. UỐN KẾT HỢP VỚI KÉO – NÉN

Một thanh chịu uốn

đồng thời kéo (hoặc nén)
là thanh mà khi chịu lực
trên mọi mặt cắt ngang có
các thành phần nội lực là
mơ men uốn Mx, My và lực
dọc Nz


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
III. UỐN KẾT HỢP VỚI KÉO – NÉN
Cơng thức tính ứng suất:

My
Nz Mx
z 

y 
x
F
Jx
Jy
Công thức kỹ thuật:

My
Nz
Mx
z 

y 
x

F
Jx
Jy


SBVL 12: THANH CHỊU LỰC PHỨC TẠP
III. UỐN KẾT HỢP VỚI KÉO – NÉN
* Điều kiện bền khi thanh chịu uốn và kéo nén đồng thời:
Đối với vật liệu giòn

 max  k

 min  n

Đối với vật liệu dẻo

max    


SBVL13 – THANH CHỊU LỰC TỔNG QUÁT

IV. UỐN KẾT HỢP VỚI XOẮN
Thanh chịu uốn đồng thời xoắn
là thanh chịu lực sao cho trên
mọi mặt cắt ngang của nó có
các thành phần nội lực là mô
men uốn MX, MY và mô men
xoắn MZ.

SBVL13 – THANH CHỊU LỰC TỔNG QUÁT
IV. UỐN KẾT HỢP VỚI XOẮN
Ứng suất pháp do mô men uốn gây ra

M u  M 2x  M 2y
Amax

B
 min

Mu


Wu

M 2x  M 2y

Wu Wx Wy

Wu


SBVL13 – THANH CHỊU LỰC TỔNG QUÁT
IV. UỐN KẾT HỢP VỚI XOẮN
Ứng suất tiếp do mô men xoắn gây ra

Mz
max 
Wp

SBVL13 – THANH CHỊU LỰC TỔNG QUÁT
IV. UỐN KẾT HỢP VỚI XOẮN
Ứng suất tương đương
Thuyết bền ứng
suất tiếp lớn nhất

 td  2  42 

Mặt cắt hình trịn

M td
 td 
Wx

M td  M 2x  M 2y  M 2Z

M 2x  M 2y
Wx2

M 2Z
4 2
Wp


SBVL13 – THANH CHỊU LỰC TỔNG QUÁT
IV. UỐN KẾT HỢP VỚI XOẮN
Ứng suất tương đương

Thuyết bền thế năng

biến đổi hình dạng

M td
 td 
Wx
Điều kiện bền là:

 td

 td   2  32 

M 2x  M 2y
Wx2

M 2Z
3 2
Wp

M td  M 2x  M 2y  0,75 M 2Z
M td

 
Wx