các khái niệm cơ bản về môn cơ học vật liệu

Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
0.1. KHÁI NIỆM CƠ HỌC VẬT LiỆU
0.2. HÌNH DẠNG VẬT THỂ
0.3. NGOẠI LỰC
0.4. LIÊN KẾT & PHẢN LỰC LIÊN KẾT
0.5. CÁC GIẢ THIẾT CHO BÀI TOÁN CƠ HỌC VẬT LIỆU
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
1
0.1. KHÁI NIỆMCƠ HỌCVẬTLiỆU
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
-Nghiêncứugiữatảitrọng bên ngoài (external forces) tác động lên vậtthể có khả
năng biếndạng (deformable body) và cường độ các nộilực (internal forces) bên
trong củavật.
- Tính toán biếndạng (deformations), tính ổn định (stability) khi chịutácdụng của
các lựcbênn
g
oài.
-Dự báo trước tình trạng chịulựccủacácvậtthể cầnthiếtkế.
ộ
ố
bà
á
h
ậ
l ệ
M
ộ
ts
ố
bà
ito

á
ncơ
h
ọcv
ậ
t
l
i
ệ
u:

Vậtthể thỏa điềukiệnbền: không bị phá hủy(nứtgãy,sụp đổ )

Vật
thể
thỏ
điề
kiệ
ứ
biế
d
à
h ể
ị
ằ
t
iới
h
h
hé

LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
2

Vật
thể
thỏa
điề
u
kiện
c
ứ
n
g
:
biến
d
ạn
g
v
à
c
h
uy
ển
v
ị
n
ằm
t
ron

g
giới
h
ạ
n
c
ho
phép

Vậtthể thỏa điềukiện ổn định: bảo toàn hình thứcbiếndạng ban đầu
0.2. HÌNH DẠNG VẬTTHỂ
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Khối:
đ
ê
đập, món
g
má
y
…
T
ấm, vỏ:
sà
n
nhà, mái, v
ỏ
nồ
i
hơi, v
ỏ

má
y
ba
y
Thanh
:lànhững vậtthể hình dạng dài có kích thướctheomộtphương rấtlớnso
vớihaiphương còn lại, là loạivậtthểđược dùng rộng rãi trong thựctế như giàn
cầu, cột điện, trụcmáy…
LTA_ Cơ họcvậtliệu (215004)
3
0.3. NGOẠI LỰC
Là lựctácđộng từ môi t ường hoặc ậtthể bên ngoài lên ậtthể đang ét Ngoạilực
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Là

lực

tác

động

từ

môi

t
r
ường

hoặc

v
ật

thể

bên

ngoài

lên
v
ật

thể

đang
x
ét
.
Ngoại

lực

được phân loại theo nhiều cách khác nhau:
- Theo tính chất chủ động và bị động: tải trọng & phản lực:
ả
à
ủ
ộ
à

ó
ể
ế
ớ
ề
í
à
ộ

Tải
trọn
g
l
à
nhữn
g
lự
c
ch
ủ
đ
ộ
n
g
,n
g
hĩ
a
l
à

c
ó
th
ể
bi
ết
trư
ớc
v
ề
v
ị
tr
í
,
p
hươn
g
v
à
đ
ộ
lớn; là đầuvàocủa bài toán & đượcquyđịnh bởicácquyphạmthiếtkế hoặc đượctính
toán theo kích thướcvậtthể.

Phả
lự
là
hữ
lự

th
độ
hát
ih
t i
ị
tí
liê
kết
ật
thể
đ
ét
ới
á

Phản
lực
là
n
hữ
n
g
lực
th
ụ
độ
n
g
,

phát
s
i
n
h
t
ạ
i
v
ị
t
r
í
liên
kết
v
ật
thể
đ
an
g
x
ét
v
ới
c
ác
vậtthể xung quanh nó.
- Theo hình thức phân bố: lực tập trung & lực phân bố


L
tậ
t
là
l
tá
d
t i
ột
điể
ủ
ật
thể
khi
diệ
tí h
t ề
l
thì
i

L
ự
c
tập
t
run
g
là
l

ự
c
tác
d
ụn
g
t
ạ
i
m
ột
điểm
c
ủa
v
ật
thể
;
khi
diện
tí
c
h
t
ruy
ền
l
ự
c
thì

co
i
như lựctruyềnquamột điểm để đơngiảnhóasự phân tích.

Lựcphânbố là lựctácdụng lên mộtdiệntích,mộtthể tích hoặcmột đường củavật
thể
thể
.
- Theo tính chất tác dụng: lực tĩnh & lực động

Lựctĩnh là lựcbiến đổichậmhoặc không thay đổitheothờigian.

Lự
c
độn
g
l
à
lự
c
thay đổ
i
nhan
h
the
o
thờ
i
g
ia

n
.
- Theo khả năng nhận biết: tải trọng tiền định & ngẫu nhiên

T
ả
i
tr
ọ
n
g
tiề
n
đ
ị
n
h
l
à
tả
i
tr
ọ
n
g
biế
t
trướ
c
g

i
á
tr
ị
ho
ặc
q
u
y
lu
ật
tha
y
đổ
i
the
o
thờ
i
g
ia
n
.
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
ọ g
ị
ọ g
g
ị
ặ

qy
ậ
y
g

Tảitrọng ngẫu nhiên là tảitrọng chỉ biết đượccácđặctrưng xác suấtthống kê như giá
trị trung bình, độ lệch chuẩn.
4
0.4. LIÊN KẾT & PHẢN LỰC LIÊN KẾT
ể
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
-Vật th
ể
muốn duy trì hình dạn
g
& vị trí ban đầu khi chịu tác độn
g
của n
g
oại lực thì nó phải liên kết
với vật thể khác hoặc với đất (giá).
- Tùy theo tính chất ngăn cản chuyển động mà người ta đưa ra các sơ đồ liên kết, thường gặp là gối
tựadiđộng, gốitựacố định, ngàm.
tựa

di

động,

gối

tựa

cố

định,

ngàm.
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
5
0.4. LIÊN KẾT & PHẢN LỰC LIÊN KẾT
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
6
0.4. LIÊN KẾT & PHẢN LỰC LIÊN KẾT
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
7
0
.
5
.
CÁC
G
I
Ả
THI
Ế
T
Chương 0: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

0
.
5
.
CÁC
GIẢ
THIẾT
a) Giả thiếtvề sơđồtính: khi tính toán bài toán cơ họcvậtliệuchohệ,hệ vật
thể thực đượcthaybằng sơđồtính.
b)
Giả
thiết
về
vật
liệu
:
vật
liệu
được
coi
là
liên
tục
đồng
nhất
đẳng
hướng
và
b)
Giả

thiết
về
vật
liệu
:
vật
liệu
được
coi
là
liên
tục
,
đồng
nhất
,
đẳng
hướng
và
đàn hồituyến tính.
c) Giả thiếtvề biếndạng và chuyểnvị:
Khi
hị
tá
độ
bê
ài
ật
thể
ó

biế
d
à
h ể
ị
bé
Vì
ậ
ó
-
Khi
c
hị
u
tá
c
độ
n
g
bê
nn
g
o
ài
,v
ật
thể
c
ó
biế

n
d
ạn
g
v
à
c
h
uy
ể
nv
ị
bé
.
Vì
v
ậ
y, c
ó
thể khảosátsự cân bằng củavậtthể hoặccácbộ phậncủanótheohìnhdạng
ban đầu.
Khi
ật
thể
ó
h ể
ị
bé
à
ật

liệ
đà
hồi
t ế
tí h
thì
ó
thể
á
d
-
Khi
v
ật
thể
c
ó
c
h
uy
ể
nv
ị
bé
v
à
v
ật
liệ
u

đà
n
hồi
t
uy
ế
n
tí
n
h
thì
c
ó
thể
á
p
d
ụn
g
nguyên lý cộng tác dụng:
một đạilượng do nhiềunguyênnhânđồng thờigâyra
sẽ bằng tổng đạilượng đódotácđộng của các nguyên nhân riêng lẻ.
LTA_ Cơ học vật liệu (215004)
8