Chương 5 lý thuyết bền

CHƯƠNG 5- LÝ THUYẾT BỀN

Gvc- Ths Lê Hoàng Tuấn


1. KHÁI NIỆM
 Điều kiện bền thanh chịu kéo hoặc nén
đúng tâm ( chương 3),( TTỨS đơn, chỉ có
ứng suất phaùp z ) .

 max   1   k



 min  3  n

n

n
n

;


1. KHÁI NIỆM
 Trong đó: Ứng suất nguy hiểm 0 có được
từ những thí nghiệm kéo (nén) đúng tâm:
- Đối với vật liệu dẻo là giới hạn chảy ch
- Đối với vật liệu dòn là giới hạn bền b.

1. KHÁI NIỆM
 TTỨS phức tạp có 1,2,3
Để viết điều kiện bền, cần có kết quả thí
nghiệm phá hỏng những mẫu thử ở TTỨS
tương tự. Việc thực hiện những thí nghiệm
như thế hiện nay rất khó khăn , nên:
 Điều kiện bền:
tđ = t = f(1,2,3 )
hay tđ = t = f(1,2,3 )

 k
  n


1. KHÁI NIỆM
Vấn đề là chọn hàm f, đó chính là LTB
 Định nghóa : Thuyết bền là những giả
thuyết về nguyên nhân phá hỏng của vật
liệu, nhờ đó đánh giá được độ bền của vật
liệu ở mọi TTỨS khi chỉ biết độ bền của
vật liệu ở TTỨS đơn ( do thí nghiệm kéo,
nén đúng tâm).
 t , tđ được gọi là ứng suất tính hay
ứng suất tương đương


2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
II

II

2

1

0kk

1

0kk

I
III

3

2

TTỨS phức tạp

I
III

TTỨS đơn nguy hieåm


2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
1. TB ỨNG SUẤT PHÁP LỚN NHẤT
 (TB1)
Nguyên nhân vật liệu bị phá hỏng là do ứng

suất pháp lớn nhất của phân tố ở TTỨS phức tạp
đạt đến ứng suất nguy hiểm ở TTỨS đơn.
 Điều kiện bền:

 t1

0k
 1 
 []k
n

 t1   3

 Chỉ đúng với TTỨS đơn

 0n

 []n
n


2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
2. TB BIẾN DẠNG DÀI TƯƠNG ĐỐI LỚN
NHẤT (TB2)
 Nguyên nhân vật liệu bị phá hỏng là do biến
dạng dài tương đối lớn nhất của phân tố ở TTỨS
phức tạp đạt đến biến dạng dài tương đối lớn nhất
ở trạng thái nguy hiểm của phân
tố ở TTỨS đơn.
1

 1  E  1    2   3  B/dạng tương đối TTỨS phức tạp
0k
 0k 
B/dạng tương đối TTỨS đơn
E


2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
2. TB BIẾN DẠNG DÀI TƯƠNG ĐỐI LỚN
NHẤT (TB2)
 Điều kiện bền:
 t 2  1   ( 2   3 )  [ ]k

Hay  t 2   3   ( 1   3 )  [ ]n
 Chæ hợp với v/l dòn, ngày nay ít dùng


2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
3. TB ỨNG SUẤT TIẾP LỚN NHẤT (TB3)
Nguyên nhân vật liệu bị phá hỏng là do ứng
suất tiếp lớn nhất của phân tố ở TTỨS phức tạp
đạt đến ứng suất tiếp lớn nhất ở trạng thái nguy
hiểm của phân tố ở TTỨS đơn.
 max - ứ/s tiếp max của TTỨS phức tạp
0kk - ư/s tiếp max của TTỨS đơn ở trạng
thái nguy hiểm.
n - Hệ số an toàn


2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN

1   3
;
Với:  max 
2
 Điều kiện bền:

0k

 0k

2

 t 3  1   3  [ ]

Phù hợp với thực nghiệm, thích hợp với vật
liệu dẻo và ngày nay được sử dụng nhiều trong
tính toán cơ khí và xây dựng.


2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
4- TB THẾ NĂNG BIẾN ĐỔI HÌNH DÁNG (TB 4)

 Nguyên nhân vật liệu bị phá hỏng là do thế
năng biến đổi hình dáng của phân tố ở TTỨS
phức tạp đạt đến thế năng biến đổi hình dáng ở
trạng thái nguy hiểm của phân tố ở TTỨS đơn.
uhd - TNBDHD của TTỨS phức tạp
uhd,o - TNBDHD của TTỨS đơn,
ở trạng thái nguy hiểm

2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
1 
uhd 
 12   22   32   1 2   2 3   3 1
3E
Với:
1  2
uhd ,0k 
 0k k
3E
 Điều kiện bền:





 t 4   12   22   32   1 2   2 3   3 1 [ ]
 Phù hợp với vật liệu dẻo, ngày nay được dùng
nhiều trong tính toán cơ khí và xây dựng.


2. CÁC THUYẾT BỀN CƠ BẢN
5- TB VỀ CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN
(TB 5) ( THUYẾT BỀN MORH)

 Điều kiện bền:
Với:

 t 5  1   3 [ ]k

[ ] k
 
[ ] n

 Phù hợp với vật liệu doøn.


3. CÁC TRƯỜNG HP ĐẶC BIỆT
1- TTỨS phẳng đặc biệt:
Các ứng suất chính :
2

1,3


 
     2 ;
2
 2




2  0




 Điều kiện bền:
Theo TB 3:  t 3    4 [ ]

2

2

2
2




3

[ ]
Theo TB 4: t 4


3. CÁC TRƯỜNG HP ĐẶC BIỆT
2- TTỨS trượt thuần túy:
Các ứng suất chính :



 1,3   ;  2 0k


 Điều kiện bền:
Theo TB 3:  t 3  2 [ ]
Theo TB 4:

 t 4  3 [ ]













2

3


3. VIỆC ÁP DỤNG CÁC
THUYẾT BỀN
Trên đây là những TB được dùng tương đối phổ
biến. Việc áp dụng TB này hay TB khác để giải
quyết bài toán cụ thể phụ thuộc vào loại vật liệu
sử dụng và TTỨS của điểm kiểm tra.
 Đối với TTỨS đơn- Dùng TB 1.
 Đối với TTỨS phức tạp,
Vật liệu dòn - Dùng TB 5 (TB Mohr) hay TB 2,
Vật liệu dẻo - Dùng TB 3 hay TB 4.
