SỨC BỀN VẬT LIỆU
Phần 1
Nội dung: 6 chương
1. Những khái niệm cơ bản
2. Kéo(nén) đúng tâm
3. Trạng thái ứng suất-Các thuyết bền
4. Đặc trưng hình học của mặt cắt ngang
5. Uốn phẳng
6. Xoắn thanh tròn

Chương 1
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Nội dung
1. Khái niệm
2. Các giả thiết và NL Độc lập tác dụng của lực
3. Ngoại lực và nội lực
1. Mục đích:Là môn KH nghiên cứu các phương
pháp tính toán công trình trên 3 mặt:
1) Tính toán độ bền: Bền chắc lâu dài
2) Tính toán độ cứng: Biến dạng<giá trị cho phép
3) Tính toán về ổn định: Đảm bảo hình dáng ban đầu
Nhằm đạt 2 điều kiện:
2. Phương pháp nghiên cứu:
Kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm
1.1 Khái niệm
Kinh tế
Kỹ thuật
Quan sát thí nghiệm
Đề ra các giả thiết
Công cụ toán cơ lý
Đưa ra các phương pháp

Thanh thẳng
Thanh gẫy khúc
Thanh cong
1.2 Các GT và NLĐLTD của lực
1. Các giả thiết :
1) VL liên tục(rời rạc), đồng chất(không đồng chất) và
đẳng hướng(dị hướng)
2) VL làm việc trong giai đoạn đàn hồi
3) Biến dạng do TTR gây ra< so với kích thước của vật
4) VL tuân theo định luật Hooke:biến dạng TL lực TD
2. Nguyên lý độc lập tác dụng của lực
1) Nguyên lý:Tác dụng của hệ lực =tổng tác dụng của
các lực thành phần
2) Ý nghĩa: BT phức tạp= tổng các BT đơn giản

Ví dụ:
P
A
B
q
C
y
c
P
A
B
C
y
1
A

1
P
2
A
Hình 1-7
x
y
z
N
z
Q
x
Q
y
M
y
M
z
M
x
Hình 1-6
S
P
1
P
2
P
3
P
n

z 0 Z PN
=
∑ ∑
= ⇒ =
( )
n
PX
i
i
x
1
x 0 X PQ
=
∑ ∑
= ⇒ =
( )
n
PX
i
i
Y
1
Y 0 Y PQ
=
∑ ∑
= ⇒ =
( )
x
n
PX


Trên phân tố Trên toàn mặt cắt
z z
dN dF
=σ
z z
F
N dF
∫
= σ
x zx
F
Q dF
∫
= τ
y zy
F
Q dF
∫
= τ
x z
F
M ydF
∫
= σ
y z
F
M xdF
∫
= σ

zx
τ
zy
dF
x
y
z
6. Các loại liên kết và phản lực liên kết
4 loai liên kết thường gặp: Gối cố định, gối di động, ngàm và
ngàm trượt
c) d)
Dầm
B
V
Dầm
Dầm
Dầm
H
A
V
A
A
a)
Dầm
A
M
A
V
H
b)

+ Thanh 2 đầu nối khớp giữa thanh không có lực tác dụng

2. Nội lực:
+ Một thành phần: lực dọc: N
z
>0-kéo, N
z
<0-Nén
N
z
>0
N
z
<0
+ Biểu đồ nội lực: Đồ thị N
z
=f(z)

Cách vẽ: 4 bước:
1. Xác định phản lực (nếu cần)
2. Chia đoạn: Cơ sở: Sự biến đổi của ngoại lực
3. Xét từng đoạn: dùng PP mặt cắt ->N
z
= f(z)
4. Vẽ đồ thị của các hàm số trên: Biểu đồ nội lực


Cách xác định nội lực: PP mặt cắt

a)

1
N
z
(2)
P
2
P
3
N
z
(3)
q
8KN
8KN
2KN
2KN
12KN
A
C
D
B
z
z
( )
1
Z 1
N P
=
( )
3

P P
mặt cắt
thớ
z
0 0
τ = σ ≠
dz
z
dz / dz
ε = δ
z z
E
σ = ε
z z
z
zz
F
N dF
N
F
F
∫
= σ = σ σ =⇒
z
N
z
z
N
const
F

2
σ
Σ = ⇒ σ = σ α τ = − α
u v z
const
σ + σ = σ =
uv vu
τ = − τ
τ
τ
τ
τ
0
α >
dF
dFcos
α
2.3 Biến dạng
1. Biến dạng dọc
dz dz
+ δ
2. Biến dạng ngang và hệ số Poisson
Phương dọc:z
Phương ngang:x, y
Hệ số BD ngang-Hệ số Poisson-HS nở hông
dz
h h
+ δ
b b
+δ

x y
b h
b h
δ δ
ε = ε =
b
h
z
N
z
N
x y z
ε = ε = −µε
µ
Ví dụ: Vẽ biểu đồ nội lực và tính biến dạng:
Thanh bị dãn, Thanh bị co
2
z
N P qz q / 4 qz 0 z / 2
= + − = − ≤ ≤
 

1
z
N P q / 4 0 z / 2
= + = + ≤ ≤
 
1 2
∆ = ∆ + ∆
  

q q
0 0
8EF 8EF
∆ = ∆ + ∆ = + + = + >
 
  
0
∆ >
 0
∆ <

P q / 4
=

q
B
/ 2
/ 2
A
C
−
+
z
N
EF
q / 4
q / 4