Bài giảng Sức bền vật liệu: Chương 1.2 - ĐH Công nghiệp TP.HCM

Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
Khoa Công nghệ Cơ khí

CHƯƠNG I.2:
ỨNG SUẤT – BIẾN DẠNG
Thời lượng: 4 tiết


1. Ngoại lực

2

Là yếu tố từ môi trường bên ngoài tác dụng vào vật
thể thực gây ra nội lực và biến dạng, gồm:
Lực chủ
động, biết
trước
Lực tập trung [N]
Lực phân bố đường [N/m]
Lực bề mặt (áp suất) [N/m2]
Lực thể tích (trọng lực, lực quán tính,
lực ly tâm, lực từ trường, v.v…) [N/m3]
• Mô men ngẫu lực [N.m]
•
•
•
•

11/04/2020

Là lực thụ

động, phát
sinh tại vị trí
vật liên kết
với vật thể
khác

Nung nóng
hoặc làm
lạnh vật thể
thực


1. Ngoại lực

11/04/2020

3


2. Liên kết – Phản lực liên kết

4

LIÊN KẾT là chi tiết ràng buộc các bộ phận kết cấu
với nhau hoặc với môi trường bên ngoài (như đất,
tường, v.v…)
LỰC LIÊN KẾT là lực mà vật tác dụng vào các liên kết
hoặc môi trường bên ngoài
PHẢN LỰC LIÊN KẾT là lực mà các liên kết hoặc môi
trường bên ngoài tác dụng vào vật

11/04/2020


2. Liên kết – Phản lực liên kết

11/04/2020

5


2. Liên kết – Phản lực liên kết

11/04/2020

6


2. Liên kết – Phản lực liên kết

11/04/2020

7


2. Liên kết – Phản lực liên kết

11/04/2020

8

2. Liên kết – Phản lực liên kết

11/04/2020

9


3. Xác định phản lực liên kết

11/04/2020

10


3. Xác định phản lực liên kết

(x’ và y’ không song song)

(x’ không vuông góc với AB)

(A, B, C không thẳng hàng)
11/04/2020

11


3. Xác định phản lực liên kết
1. Xác định phản lực liên kết tại ngàm A
a)

b)

11/04/2020

12


3. Xác định phản lực liên kết
2. Xác định phản lực liên kết tại E (a) và B, D (b)
a)

b)
11/04/2020

13


4. Nội lực
Nội lực

FR – Véctơ nội lực chính
MRO – Véctơ mômen chính đối với
điểm O nằm trên mặt cắt
11/04/2020

14


5. Các thành phần nội lực

11/04/2020

  
FR  N  Q
  
M RO  T  M

15


6. Nội lực trường hợp đồng phẳng

11/04/2020

16


7. Nội lực – ví dụ
1. Khối lượng phân bố của
cột là 200 kg/m. Xác định
nội lực cột tại mặt cắt A.

11/04/2020

2. Xác định nội lực thanh
tại các mặt cắt B và C

17

7. Nội lực – ví dụ
3. Xác định nội lực dầm tại các mặt
cắt C và D.

4. Xà DF và cột DE có trọng lượng
riêng là 50 lb/ft. Xác định nội lực
của xà và cột tại các mặt cắt A, B, C.

11/04/2020

18


8. Ứng suất


Fz 


lim
 z A0 A  Ứng suất pháp



Fx 
 zx  lim
A0 A 



 Ứng suất tiếp

Fy 
 zy  lim
A0 A 


11/04/2020

19


8. Ứng suất

 y Ứng suất pháp

 yx  Ứng suất tiếp
 
 yz 
11/04/2020

20


8. Ứng suất

 x Ứng suất pháp

 xy  Ứng suất tiếp
 

 xz 
11/04/2020

21


8. Ứng suất
 xz   zx

 xy   yx

 yz   zy

Tính chất cân bằng của ứng
suất tiếp

 x  xy  xz  Trạng thái


suất
 yx  y  yz  ứng
 zx  zy  z  của phân tố


11/04/2020

22

N
 m 2 

9. Liên hệ giữa các thành phần nội lực và
ứng suất

• Nz – Lực dọc trục
• Qx, Qy – Lực cắt
• Mx, My – Mômen uốn
• Mz – Mômen xoắn
11/04/2020

23

  



 FR  N  Q  Qx  i  Qy  j  N z  k



   
 M RO  T  M  M x  i  M y  j  M z  k


9. Liên hệ giữa các thành phần nội lực và
ứng suất

Qyi   zy  Ai
Qxi   zx  Ai

M yi  xi   z  Ai
M xi  yi   z  Ai

N zi   z  Ai

11/04/2020

M zi   xi   zy  yi   zx   Ai

24


9. Liên hệ giữa các thành phần nội lực và
ứng suất

25

 n

 n

N z  lim   N zi   lim    z  Ai      z dA
n 
 i 1
 n  i 1
 A

 n

 n


Qx  lim   Qxi   lim    zx  Ai     zx dA
n 
 i 1
 n  i 1
 A

 n

 n

Qy  lim   Qyi   lim    zy  Ai     zy dA
n
 i 1
 n  i 1
 A

 n

 n

M x  lim   M xi   lim    yi   z  Ai      y   z  dA
n 
 i 1
 n  i 1
 A

 n

 n


M y  lim   M yi   lim    xi   z  Ai      x   z  dA
n
 i 1
 n  i 1
 A
 n

 n

M z  lim   M zi   lim    xi   zy  yi   zx   Ai     x   zy  y   zx  dA
n 
 i 1
 n  i 1
 A



N z    z dA

M x    y   z  dA

Qx    zx dA

M y    x   z  dA

Qy   zy dA

M z    x   zy  y   zx  dA

A

A

11/04/2020



A

A

A

A