Vật lí

1.1. đối tượng - Nhiệm vụ - - đặc điểm môn học
I. Đối tượng:
Trong cơ học vật thể được xây dựng dưới dạng các mô hình: chất điểm, hệ chất điểm và vật thể ở đây gọi là vật rắn tuyệt đối.
Trong thực tế và kỹ thuật các vật thể sẽ bị biến dạng, bị phá huỷ dưới tác dụng của môi trường ( ngoại lực, nhiệt độ...) được gọi là các vật rắn thực (còn gọi là vật rắn biến dạng).
Đối tượng nghiên cứu của môn học Sức bền vật liệu là nghiên cứu vật rắn thực (vật rắn biến dạng) thoả mãn các giả thuyết cơ bản về vật liệu. Vật rắn thực (các chi tiết, cấu kiện) có rất nhiều hình dạng và kích thước khác nhau nhưng để đơn giản trong quá trình tính toán ta đưa chúng về các dạng thanh, tấm, khối

chương I
Những khái niệm cơ bản

1.1. Nhiệm vụ - đối tượng - đặc điểm môn học
II. Nhiệm vụ:
Trong môn học sức bền vật liệu sẽ nghiên cứu tác dụng của lực lên vật rắn thực. Cụ thể sẽ xác định mối liên hệ giữa tác dụng của lực đến sự biến đổi về phương diện hình học (biến dạng) và trạng thái cơ học trong lòng (nội lực) của vật thể. Khi tính toán, thiết kế một bộ phân công trình hoặc các chi tiết máy phải bảo đảm:
- Chi tiết không bị phá huỷ, nghĩa là phải đủ bền.
- Chi tiết không bị biến dạng quá lớn, nghĩa là đủ cứng.
- Chi tiết luôn giữ được trạng thái cân bằng ban đầu, nghĩa là làm việc ổn định.
Để đảm bảo được các yêu cầu đó, trên cơ sở lý thuyết của môn học sẽ xây dựng phương pháp tính toán về độ bền, độ cứng và độ ổn định.
chương I
Những khái niệm cơ bản
1.1. Nhiệm vụ - đối tượng - đặc điểm môn học
III. Đặc điểm:
- Môn học sức bền vật liệu kết hợp lý thuyết với thực tế cộng với các giả thuyết về vật liệu, từ đó xây dựng các công thức tính toán để thiết kế các bộ phận, các chi tiết máy sao cho đảm bảo độ bền và giá thành hạ. - Sức bền vật liệu còn là môn học phục vụ cho các môn học tiếp theo của sinh viên ngành cơ khí như: Đồ gá, Chi tiết máy,....
chương I
Những khái niệm cơ bản

1.2. các giả thuyết cơ bản về vật liệu
1. Vật liệu có tính liên tục, đồng chất và đẳng hướng
-Vật liệu được gọi là liên tục nếu mỗi phân tố bé tuỳ ý của vật liệu đều chứa vô số chất điểm (giữa các chất điểm đó không có khe hở),
- Vật liệu được gọi là đồng chất nếu tính chất cơ lý của vật liệu tại mọi điểm đều như nhau.
- Vật liệu được gọi là được gọi là đẳng hướng nếu tính chất cơ lý của vật liệu theo mọi phương đều như nhau.

chương I
Những khái niệm cơ bản

1.2. các giả thuyết cơ bản về vật liệu
1. Vật liệu có tính liên tục, đồng chất và đẳng hướng
2. Vật liệu có tính đàn hồi hoàn toàn
Thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, đối với mỗi loại vật liệu, nếu lực chưa vượt quá một giới hạn nhất định thì khi lực thôi tác dụng, vật thể sẽ trở lại hình dạng và kích thước ban đầu, tức không còn biến dạng, ta nói vật thể bị biến dạng đàn hồi. Những vật thể có tính chất như vậy gọi là vật thể đàn hồi tuyệt đối (gọi tắt là đàn hồi).
chương I
Những khái niệm cơ bản

1.2. các giả thuyết cơ bản về vật liệu
1. Vật liệu có tính liên tục, đồng chất và đẳng hướng
2. Vật liệu có tính đàn hồi hoàn toàn
3. Vật liệu có biến dạng tỉ lệ bậc nhất với lực gây ra biến dạng
Giả thuyết cho ta thấy khi tác dụng lực lên vật thể ( lực này không vượt quá giới hạn nhất định) thì biến dạng của vật thể xem là tỉ lệ bậc nhất với lực gây ra biến dạng
chương I
Những khái niệm cơ bản

L
?L
?L1
?L2
P1
P2
?L
P
1.3. chuyển vị và biến dạng
1. Chuyển vị:
Xét một vật thể đàn hồi chịu lực, giả sử tại một thời điểm ban đầu t = to. Xét trong không gian, vật thể ở trạng thái chưa chịu lực có thể tích là V.
Dưới tác dụng của lực vật thể bị biến dạng chiếm một vị trí mới, có thể tích là V`. Gọi P là một điểm bất kỳ trong V được xác định bởi véc tơ . Sau khi biến dạng P có vị trí mới P` trong V` và được xác định bởi véc tơ
Ta gọi PP` là chuyển vị của điểm P. Các thành phần hình chiếu của được xác định bằng biểu thức sau:
u=x`-x
v=y`-y
w=z`-z
u,v,w là các thành phần chuyển vị của véc tơ tương ứng theo các trục ox, oy, oz.
chương I
Những khái niệm cơ bản

P
P`
x
z
(V`)
V
O
y
1.3. chuyển vị và biến dạng
1. Biến dạng
Trong thực tế ta gặp các hình thức biến dạng cơ bản sau:
a. Biến dạng kéo (nén) đúng tâm
b. Biến dạng cắt:
c. Biến dạng xoắn
d. Biến dạng uốn
e. Biến dạng khác: Uốn xoắn đồng thời, uốn xiên, kéo (nén) lệch tâm... Các thanh chịu lực như vậy gọi là thanh chịu lực phức tạp.
chương I
Những khái niệm cơ bản

1- 4. Khái niệm về ngoại lực - nội lực - phương pháp khảo sát - ứng suất
1. Ngoại lực
chương I
Những khái niệm cơ bản

+ Định nghĩa:
Ngoại lực là lực tác dụng từ những vật khác hoặc môi trường xung quanh lên vật thể đang xét.
Ngoại lực bao gồm các lực tác động và phản lực.
+ Phân loại ngoại lực:
- Lực tập trung: Là lực tác dụng lên vật thể trên một diện tích truyền lực rất bé, diện tích đó rất nhỏ so với kích thước của vật thể được coi như một điểm trên vật
- Lực phân bố: Là lực tác dụng một cách liên tục trên một đoạn dài hay trên một diện tích truyền lực đáng kể của vật thể
- Lực tĩnh: Là lực tăng từ 0 đến một giá trị nhất định rồi không thay đổi (Tải trọng tĩnh không gây ra gia tốc).
- Lực động: Là lực tác dụng làm cho các phân tố của vật thể đều có gia tốc.

1- 4. Khái niệm về ngoại lực - nội lực - phương pháp khảo sát - ứng suất
Ngoại lực
Nội lực
Khi vật thể chịu tác dụng của ngoại lực vật sẽ bị biến dạng thì lực liên kết giữa các phân tố của vật liệu tăng lên để chống lại sự biến dạng do ngoại lực gây ra, sự tăng các liên kết đó được gọi là nội lực.
Khi ngoại lực tăng thì nội lực cũng tăng theo để cân bằng với ngoại lực. Nhưng nội lực cũng chỉ tăng đến một giá trị nhất định, nếu ngoại lực vẫn cứ tiếp tục tăng nội lực không tăng được nữa lúc này vật liệu sẽ bị phá huỷ.
chương I
Những khái niệm cơ bản