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

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

1. SC BN VT LIU GV: ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGH TRƯỜNG ĐI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
2. Sc Bn Vt LiỘ Chương 10 TẢI TRỌNG ĐỘNG Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 2 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
3. NI DUNG 1. Khái niệm 2. Tính thanh chuyển động thẳng đng có gia tốc 3. Dao động hệ đàn hồi một bậc tự do 4. Va chạm ca hệ có một bậc tự do Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 3 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
4. 1. KHÁI NIM 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 - 4 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
5. 1. KHÁI NIM 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 - 5 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
6. 1. KHÁI NIM CHUNG 4. Phương pháp nghiên cu: 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 - 6 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
7. 2. Tính thanh chỘyển đng thẳng đng 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 gg a k 1 a d g Nd (1 )( P  Fz ) g Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 7 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
8. 2. Tính thanh chỘyển đng thẳng đng có gia tốc ng suất tĩnh: (lớn nhất tại MCN z = l) P max l t F ng suất động: max max  dk. d t Điều kiện bền: max max d k. d  t    Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 8 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
9. 3. Dao đng h đận hồi mt bc 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 - 9 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
10. 3. Dao đng h đận hồi mt bc tự do Hệ số động: 1 k d 24 2  2 1 24  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 - 10 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
11. 3. Dao đng h đận hồi mt bc tự do Hệ số động: (tra đồ thị) Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 11 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
12. 4. Va chm ca h có mt 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 - 12 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
13. 4. Va chm ca h có mt 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 Ths. Trương Quang Trường - 13 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
14. 4. Va chm ca h có mt BTD Va chạm thẳng đng: 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 - 14 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
15. 4. Va chm ca h có mt BTD Va chạm ngang: v2 k đ Q g. t. 1 P Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 15 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
16. VÍ DỤ Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 16 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM
17. Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM - 17 -
18. Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths. Trương Quang Trường - 18 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM