Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 10: Tải trọng động - Trương Quang Trường

SꢀC BꢁN VꢂT LIꢃU  
GV: ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG  
KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHꢃ  
TRƯỜNG ĐꢄI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM  
Sꢅc Bꢆn Vꢇt LiꢈỘ  
Chương 10  
TẢI TRỌNG ĐỘNG  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 2 -  
NꢉI DUNG  
1. Khái niệm  
2. Tính thanh chuyển động thẳng đꢀng  
có gia tốc  
3. Dao động hệ đàn hồi một bậc tự do  
4. Va chạm cꢁa hệ có một bậc tự do  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 3 -  
1. KHÁI NIꢃM CHUNG  
1. Tải trọng tĩnh:  
Tải trọng có phương, chiều và độ lớn không thay đổi (hoặc  
thay đổi rất ít) theo thời gian, không làm phát sinh lực quán  
tính  
2. Tải trọng động:  
Tải trọng thay đổi theo thời gian hoặc thay đổi đột ngột,  
làm phát sinh lực quán tính  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 4 -  
1. KHÁI NIꢃM CHUNG  
3. Phân loại tải trọng động: theo gia tốc chuyển động  
a. Chuyển động với gia tốc không đổi:  
- Chuyển động tịnh tiến: thang máy, dây cáp cần cẩu,…  
- Chuyển động quay: trục truyền động, vô lăng quay,…  
b. Chuyển động với gia tốc thay đổi theo thời gian:  
=> Bài toán dao động: dao động bệ máy, sàng, xe chạy trên cầu…  
c. Chuyển động với gia tốc thay đổi đột ngột:  
=> Bài toán va chạm: búa máy, dập,…  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 5 -  
1. KHÁI NIꢃM CHUNG  
4. Phương pháp nghiên cꢀu:  
Sđ (ꢀng suất, biến dạng, chuyển vị,…) do tải trọng động gây  
nên  
St (ꢀng suất, biến dạng, chuyển vị,…) do tải trọng động  
nhưng coi là tĩnh gây nên  
Sđ = kđ.St  
kđ: hệ số động => Cần tìm !!!  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 6 -  
2. Tính thanh chỘyển đꢊng thẳng đꢅng  
có gia tốc  
Trọng lực:  
- Vật  
P
- Dây cáp Az  
Lực quán tính:  
- Vật  
(P/g)a  
- Dây cáp (Az/g)a  
Theo nguyên lý D’Alambert:  
P Fz  
Nd P  Fz a a 0  
g g  
a
g
kd 1  
a
Nd (1)( P  Fz )  
g
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 7 -  
2. Tính thanh chỘyển đꢊng thẳng đꢅng  
có gia tốc  
ꢂng suất tĩnh: (lớn nhất tại MCN z = l)  
P
max  
t   l  
F
ꢂng suất động:  
Điều kiện bền:  
max  
max  
d kd .t  
max  
max  
  k .    
   
d
d t  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 8 -  
3. Dao đꢊng hꢈ đận hồi mꢊt bꢇc tự do  
Dao động:  
- Dao động cưỡng bức: do ngoại lực biến  
thiên theo thời gian gây ra (lực kích thích)  
- Dao động tự do: dao động không có lực  
kích thích  
Bậc tự do:  
- Một khối lượng: 1 BTD  
- Hai khối lượng: 2 BTD  
- Khối lượng phân bố: vô số BTD  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 9 -  
3. Dao đꢊng hꢈ đận hồi mꢊt bꢇc tự do  
Hệ số động:  
1
k   
d
2
2
2
4   
1   
2
4
Trong đó:  
- tần số dao động lực kích thích  
- hệ số cản  
- tần số góc của dao động tự do  
1
Nếu bỏ qua lực cản: = 0  
k   
d
2
1  
2
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 10 -  
3. Dao đꢊng hꢈ đận hồi mꢊt bꢇc tự do  
Hệ số động:  
(tra đồ thị)  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 11 -  
4. Va chꢋm cꢌa hꢈ có mꢊt BTD  
Xét hệ va chạm:  
Q = mg – trọng lượng đặt sẳn  
P = Mg – trọng lượng vật gây va chạm  
h – độ cao vật gây va chạm  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 12 -  
4. Va chꢋm cꢌa hꢈ có mꢊt BTD  
Va chạm xiên góc:  
v2  
k cos  cos2    
d
Q
   
g.t. 1  
   
P
   
Trong đó:  
v – vận tốc chuyển động của vật va chạm  
- góc giữa phương vận tốc và phương thẳng đứng  
t – chuyển vị tĩnh tại điểm va chạm  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
Ths. Trương Quang Trường  
- 13 -  
4. Va chꢋm cꢌa hꢈ có mꢊt BTD  
Va chạm thẳng đꢀng:  
Rơi có gia tốc: (a#g)  
v2  
k 11  
d
Q
   
g.t. 1  
   
P
   
Rơi tự do: (a=g => v2 = 2gh)  
2h  
k 11  
d
Q
   
t. 1  
   
P
   
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 14 -  
4. Va chꢋm cꢌa hꢈ có mꢊt BTD  
Va chạm ngang:  
v2  
kđ   
Q
   
g.t. 1  
   
P
   
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 15 -  
VÍ DỤ  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 16 -  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 18 -  
pdf 18 trang Thùy Anh 15280 Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 10: Tải trọng động - Trương Quang Trường", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_suc_ben_vat_lieu_chuong_10_tai_trong_dong_truong_q.pdf