giáo trình sức bền vật liệu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (197.2 KB, 7 trang )
Nguyễn Đình Đức và Đào Như Mai
SỨC BỀN VẬT LIỆU
VÀ KẾT CẤU
NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT
1
Nguyễn Đình Đức và Đào Như Mai
SỨC BỀN VẬT LIỆU
VÀ KẾT CẤU
NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT
HÀ NỘI – 2011
Lời nói đầu
Sức bền vật liệu là môn học cơ sở quan trọng, cung cấp cho người học những
kiến thức cơ bản nhất để giải các bài toán liên quan đến hệ thanh, tính toán sức
bền của vật liệu và kết cấu. Chính vì vậy sức bền vật liệu và cơ học kết cấu được
giảng dạy cho sinh viên tất cả các trường đại học kỹ thuật ở Việt Nam cũng như
trên thế giới. Tuy nhiên, hiện nay có rất nhiều giáo trình sức bền vật liệu khác
nhau, được biên soạn phục vụ phù hợp cho các đối tượng là người học trong các
trường đại học khác nhau.
Giáo trình này được biên soạn cho sinh viên ngành Cơ học Kỹ thuật và ngành
Công nghệ Cơ điện tử của trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội,
với thời lượng giảng dạy từ 2 đến 3 tín chỉ. Giáo trình đề cập đến những nội dung
căn bản nhất của môn học Sức bền vật liệu và Cơ học kết cấu, được biên soạn
trên cơ sở các bài giảng về Sức bền vật liệu và Cơ học kết cấu trong khung
chương trình đào tạo cho sinh viên Khoa Cơ học Kỹ thuật và Tự động hóa trong 5
năm qua, đồng thời có tham khảo kinh nghiệm và nội dung giảng dạy môn học
này đã được áp dụng ở một số trường đại học kỹ thuật trong và ngoài nước, với
mục đích kịp thời cung cấp cho sinh viên tài liệu phục vụ học tập.
Các tác giả chân thành cảm ơn PGS. TS. Khúc Văn Phú, PGS. TS. Trần Minh
Tú, TS Vũ Đỗ Long, TS Lương Xuân Bính vì những đóng góp quý báu cả về nội
dung và hình thức cho quyển sách này. Các tác giả bày tỏ sự cám ơn Trường Đại
học Công nghệ, Khoa Cơ kĩ thuật và tự động hóa đã tạo điều kiện về mọi mặt để
các tác giả hoàn thành quyển sách này. Quyển sách được viết ra có công không
nhỏ của các em sinh viên đã góp ý cho các tác giả trong quá trình giảng dạy.
Vì giáo trình xuất bản lần đầu nên không tránh khỏi thiếu sót, chúng tôi rất
mong nhận được các ý kiến đóng góp của bạn đọc, đặc biệt là của các đồng
nghiệp và các em sinh viên để giáo trình ngày càng hoàn thiện tốt hơn.
i
ii
Mục lục
Mục lục
Lời nói đầu
i
Mục lục
ii
Danh mục các kí hiệu
vii
Đơn vị đo theo SI
ix
NHẬP MÔN
1
Giới thiệu
1
CHƯƠNG 1
Các khái niệm cơ bản
1.1 Lực tác dụng
8
8
1.2 Nội lực
10
1.3 Quan hệ vi phân giữa nội lực và tải trọng
14
Kết luận của chương 1
16
CHƯƠNG 2
Quan hệ ứng suất và biến dạng
18
2.1 Trạng thái ứng suất
18
2.2 Trạng thái biến dạng
27
2.3 Định luật Hooke
30
Kết luận chương 2
33
CHƯƠNG 3
Các lí thuyết bền
35
3.1 Thế năng biến dạng đàn hồi
35
3.2 Đặc trưng cơ học của vật liệu
39
3.3 Điều kiện bền của vật liệu
43
Kết luận của chương 3
47
iii
Mục lục
PHẦN 1. CÁC BÀI TOÁN THANH
CHƯƠNG 4
Các đặc trưng hình học
49
51
4.1 Mô men tĩnh và trọng tâm
51
4.2 Các mô men quán tính
52
4.3 Công thức chuyển trục song song
54
4.4 Công thức xoay trục
56
Kết luân chương 4
57
CHƯƠNG 5
Thanh thẳng chịu kéo, nén đúng tâm
58
5.1 Định nghĩa
58
5.2 Biểu đồ lực dọc
58
5.3 Công thức ứng suất
60
5.4 Biến dạng của thanh
61
5.5 Độ bền và độ cứng
65
5.6 Bài toán siêu tĩnh
66
Kêt luận chương 5
69
CHƯƠNG 6
Thanh thẳng chịu xoắn
71
6.1 Định nghĩa
71
6.2 Biểu đồ mô men xoắn
71
6.3 Ứng suất tiếp
73
6.4 Biến dạng và chuyển vị
76
6.5 Độ bền và độ cứng
79
6.6 Thanh chịu cắt
82
6.7 Xoắn thanh tiết diện chữ nhật
84
6.8 Bài toán siêu tĩnh
85
Kết luận chương 6
87
Phụ lục
287
PHỤ LỤC 8. Bảng hệ số uốn dọc
()
Độ mảnh
Thép CT3
Gang
Gỗ
0
1,00
1,00
1,00
10
0,99
0,97
0,99
20
0,96
0,91
0,97
30
0,94
0,81
0,93
40
0,92
0,69
0,87
50
0,89
0,54
0,80
60
0,86
0,44
0,71
70
0,81
0,34
0,60
80
0,75
0,26
0,48
90
0,69
0,20
0,38
100
0,60
0,16
0,31
110
0,52
0,25
120
0,45
0,22
130
0,40
0,18
140
0,36
0,16
150
0,32
0,14
160
0,29
0,12
170
0,26
0,11
180
0,23
0,10
190
0,21
0,09
200
0,19
0,08
288
Phụ lục
Tài liệu tham khảo
[1]. Đỗ Sanh, Nguyễn Văn Vượng (2001) Cơ học ứng dụng. Nhà Xuất bản Giáo
dục, Hà Nội.
[2]. Lê Ngọc Hồng. (2006) Sức bền vật liệu. Nhà Xuất bản Khoa học và Kỹ thuật,
Hà Nội.
[3]. Trần Văn Liên (2009) Sức bền vật liệu. Nhà Xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
[4]. Gere J. M., Timoshenko S. P. (1984), Mechanics of Materials, Second edition,
PWS-KENT Publishing Company.
[5]. Ghali A. and A. M. Neville. (1995) Structural Analysis. A Unified and Matrix
Approach. Third Edition. Chapman & Hall, Melbourne.
[6]. Mиpoлюбoв И. H., C. A. Eнгалычeв, H. Д. Cepгиевский, Ф. З. Алмаметов,
Н. А. Курицын, К. Г. Смирнов-Васильев, Л. В. Яшина. (1974) Пособие к
решению задач по сопротивлению материалов. Издателство “Высшая
школа”, Mocкова.
[7]. Феодосьев В. И. (1979), Coпротивление материалов. Издателство
“Наука”, Mocкова.
