›
›

Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 6: Xoắn thuần túy thanh thẳng - Trương Quang Trường

Download
SꢀC BꢁN VꢂT LIꢃU  
GV: ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG  
KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHꢃ  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM  
Sꢄc Bꢅn Vꢆt Liꢇu  
Chương 6  
XOẮN THUẦN TÚY THANH THẲNG  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 2 -  
NỘI DUNG  
1. Khái niệm chung  
2. ꢀng suất – Điều kiện bền  
3. Biến dạng – Điều kiện cꢁng  
4. Xoắn thuần túy thanh có MCN hình  
chữ nhật  
5. Bài toán siêu tĩnh  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 3 -  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 4 -  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 5 -  
1. KHÁI NIꢃM CHUNG  
1. Định nghĩa:  
Thanh chịu xoắn thuần túy là thanh trên MCN của nó chỉ tồn tại  
một thành phần nội lực là momen xoắn Mz nằm trong mp  
trục thanh.  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 6 -  
1. KHÁI NIꢃM CHUNG  
2. Nội lực - Biểu đồ nội lực:  
Phương pháp tính: pp mặt cắt  
Quy ước chiều Mz:  
M M 0 M ...  
Z
z
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 7 -  
1. KHÁI NIꢃM CHUNG  
2. Nội lực - Biểu đồ nội lực:  
VD1: Vẽ biểu đồ nội lực  
của trục chịu lực như sau  
Giải  
B1: Tính phản lực (nếu cần)  
B2: Chia đoạn AB, BC, CD  
B3: Xét từng đoạn:  
Đoạn AB:  
M1z1 m.z1 0 M1z1 m.z1  
Khi z1 0 M1z1 0  
Khi z1 1m M1z1 100[ Nm]  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 8 -  
1. KHÁI NIꢃM CHUNG  
2. Nội lực - Biểu đồ nội lực:  
Đoạn BC:  
Mz22 M1 M2 0  
Mz22 M2 M1 100[ Nm]  
Đoạn CD:  
Mz33 M2 0  
Mz22 M2 250[ Nm]  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 9 -  
1. KHÁI NIꢃM CHUNG  
2. Nội lực - Biểu đồ nội lực:  
B4: Vẽ biểu đồ  
Nhận xét:  
m = 0 biểu đồ Mz là hằng số  
m = const biểu đồ Mz là bậc 1  
Tại vị trí có momen tập trung biểu đồ Mz có bước nhảy  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 10 -  
1. KHÁI NIꢃM CHUNG  
3. Quan hệ giữa momen xoắn ngoại lực với công suất (N) và  
số vòng quay (n) cꢂa trꢃc  
N
Nếu N tính bằng kW:  
Nếu N tính bằng HP:  
M 9550 ( Nm )  
n
N
M 7162 ( Nm )  
n
Lưu ý:  
Công đưꢄc tính:  
A = P.s = M.  
N = P.V = M.  
Công suất đưꢄc tính:  
n  
30  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
  ( rad )  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 11 -  
2. ꢀNG SUẤT – ĐIꢁU KIꢃN BꢁN  
1. ꢀng suất  
ꢀng suất cꢂa một điểm bất kỳ trên MC hình tròn và hình vành  
khăn:  
Mz  
  .  
A
A
JP  
A
  R      
max  
max  
ꢀng suất tiếp đạt cực trị tại các điểm trên chu vi ngoài MCN  
JP  
Đặt  
WP   
Momen chống xoắn cꢂa MCN  
max  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 12 -  
2. ꢀNG SUẤT – ĐIꢁU KIꢃN BꢁN  
1. ꢀng suất  
Vành khăn  
Tròn  
D3  
16  
D3  
16  
4
WP   
WP (1)  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
Ths. Trương Quang Trường  
- 13 -  
2. ꢀNG SUẤT – ĐIꢁU KIꢃN BꢁN  
2. Điều kiện bền  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 14 -  
3. BIẾN DẠNG – ĐIꢁU KIꢃN CꢀNG  
1. Biến dạng  
d- góc xoắn tương đối giữa hai MCN cách nhau dz  
- góc trượt (biến dạng góc) của thớ cách trục thanh khoảng   
= d/dz – góc xoắn tỷ đối  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 15 -  
3. BIẾN DẠNG – ĐIꢁU KIꢃN CꢀNG  
1. Biến dạng  
Góc xoắn tỷ đối :  
dMz  
    
dz G.J P  
Cường độ biến dạng xoắn tại từng MCN trên trꢃc  
G – mô đun trượt đàn hồi (N/m2)  
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
Ths. Trương Quang Trường  
- 16 -  
3. BIẾN DẠNG – ĐIꢁU KIꢃN CꢀNG  
Vật liệu Môđun đàn hồi trưꢄt  
Vật liệu  
Môđun đàn hồi  
trưꢄt G (x103 MPa)  
G (x103 MPa)  
Al  
Ti  
27,2  
Hợp kim nhôm  
Đồng Berilli  
27  
50  
41  
40,0  
Cr  
90,0  
Đồng thau, đồng  
thanh  
Mo  
Mn  
Fe  
122,0  
78,0  
84,7  
78,5  
46,4  
28,4  
37,3  
24,6  
Đồng  
46  
41  
17  
79  
79  
79  
73  
Gang, gang xám  
Hợp kim magiê  
Hộp kim niken  
Thép cacbon  
Thép hợp kim  
Thép không gỉ  
Hợp kim titan  
Ni  
Cu  
Ag  
Zn  
Cd  
43  
Hợp kim kẽm  
31  
3. BIẾN DẠNG – ĐIꢁU KIꢃN CꢀNG  
1. Biến dạng  
Góc xoắn tương đối :  
d  
dz  
  d  dz  
l
Mz  
   
dz  
0 G.J P  
Mz  
Mz .l  
G.J P  
n
const    
G.J P  
Mz  
Mz  
const    
- 18 -  
.l  
i
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
  
G.J P  
G.J P  
i1  
Ths. Trương Quang Trường  
i  
i  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
3. BIẾN DẠNG – ĐIꢁU KIꢃN CꢀNG  
2. Điều kiện cꢁng  
Nếu [] cho bằng độ/m đổi ra rad/m  
180  
( rad / m)   (o/ m)  
   
   
Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 19 -  
Ba dạng bài toán cơ bản:  
Ths. Trương Quang Trường  
Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  
- 20 -  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 26 trang Thùy Anh 16580 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 6: Xoắn thuần túy thanh thẳng - 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_6_xoan_thuan_tuy_thanh_tha.pdf