Bài giảng Sức bền vật liệu - Chương 1: Khái niệm cơ bản - Trường Đại học Bách khoa TP.HCM

Chương 1
KHÁI NIỆM CƠ BẢN
(BASIC CONCEPTS)
TS. Lương Văn Hải
Khoa Kỹ thuật Xây dựng
Đại học Bách khoa Tp HCM.
Email: luongvanhai@gmail.com
Điện thoại: 0944 282 090
Cập nhập: 29 August 2014 
NỘI DUNG
I. Giới thiệu 
• Các định nghĩa
ể• Vật th thực
• Đối tượng – vật thể nghiên cứu
II. Các trường hợp chịu lực
III. Nhiệm vụ môn học
IV Ngoại lực. 
V. Biến dạng và chuyển vị
VI. Các giả thiết
I. GIỚI THIỆU
Các định nghĩa
• Sức bền vật liệu là một ngành của Cơ học vật 
rắn biến dạng nhằm khảo sát vật thể thực.
• Vật thể thực: vật thể có biến dạng khi chịu tác 
dụng của nguyên nhân ngoài. 
I. GIỚI THIỆU
Vật thể thực
I. GIỚI THIỆU
Vật thể thực
I. GIỚI THIỆU
Vật thể thực
I. GIỚI THIỆU
Vật thể thực
I. GIỚI THIỆU
Đối tượng - Vật thể nghiên cứu
Khối Tấm & vỏ
Mặt cắt ngang
Trục thanh
Thanh
I. GIỚI THIỆU
Đối tượng - Vật thể nghiên cứu
a) Thanh thẳng b) Thanh cong
c) Khung phẳng d) Khung không gian
Các dạng thanh
II. CÁC TRƯỜNG HỢP CHỊU LỰC
é P• Thanh chịu k o dọc trục P
Cột hị é• c u n n
2P
P
P
• Bulông chịu cắt
II. CÁC TRƯỜNG HỢP CHỊU LỰC
• Dầm chịu uốn 
• Trục chịu xoắn
TT T22T1 1
III. NHIỆM VỤ MÔN HỌC
Nhằm thỏa mãn các điều kiện 
Điều kiện bền
 không bị nứt, gãy (phá hoại)
Điều kiện cứng
 không biến dạng và chuyển vị quá mức 
Điều kiện ổn định
 không thay đổi hình thức biến dạng ban 
đầu
III. NHIỆM VỤ MÔN HỌC
Khoa học thực nghiệm 
Quan sát thực tế  giả thiết tính toán  thí 
nghiệm kiểm tra
Sử d kết ả â bằ ủ ơ h lý th ết ụng qu c n ng c a c ọc uy
IV. NGOẠI LỰC
Các loại tải trọng 
a. Lực tập trung
b. Lực phân bố
– Lực thể tích (F/L3)
– Lực bề mặt (F/L2) 
– Lực phân bố đường thẳng (F/L)
c. Momen (ngẫu lực)
IV. NGOẠI LỰC
Tính chất của tải trọng 
a. Tải trọng tĩnh
ổ ổ– Không đ i hay biến đ i chậm
– Không sinh ra lực quán tính, VD: TLBT, tải tường, tải 
bàn ghế
b. Tải trọng động 
– Biến đổi nhanh và có gia tốc
há h l á í h bú đó độ– P t sin ực qu n t n , VD: a ng cọc, ng cơ 
xoay
IV. NGOẠI LỰC
Phản lực liên kết 
P
H
P
M
H
P
V
Gối di độ
V
Gối ố đị h
V
N à ng c n g m
IV. NGOẠI LỰC
Phương trình cân bằng 
a. Bài toán phẳng, hệ trục Oxy
x y oF 0 F 0 M 0    
à á ô ệ
trong đó O là điểm bất kỳ, x và y không song song
b. B i to n kh ng gian, h trục Oxyz
F 0 F 0 F 0  x y z
x y z
M 0 M 0 M 0
  
    
IV. NGOẠI LỰC
VD 4.1 Tính các phản lực liên kết ngàm 
P
A B
L
IV. NGOẠI LỰC
VD 4.2 Tính các phản lực liên kết gối tựa 
q
P=qL M=qL2
A
B C D
LL L
V. BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ
Các loại biến dạng 
a. Biến dạng dài
dx: chiều dài ban đầu
dx: Biến dạng dài tuyệt Biế d dài
dx dx
đối theo phương x
n ạng 

x = dx/dx : Biến dạng dài 
tương đối theo phương x
b. Biến dạng góc
Biế d ó: góc trượt n ạng g c
V. BIẾN DẠNG VÀ CHUYỂN VỊ
Các loại chuyển vị 
a. Chuyển vị dài P3P1
AA’ và CC’ là các chuyển vị 
dài
A’


A 
C
C’
b. Chuyển vị góc P4P2
(AC,A’C’): chuyển vị góc 
(góc xoay) P
A' A
C
C'
VI. CÁC GIẢ THIẾT
Giả thiết về vật liệu
 Liên tục, đồng nhất, đẳng hướng
Định luật Hooke
 Quan hệ giữa lực và biến dạng là bậc nhất 
Tính đàn hồi
 Vật thể đàn hồi tuyệt đối
Giả thiết về biến dạng và chuyển vị 
 Biến dạng, chuyển vị của vật thể bé so với 
kích thước ban đầu
VI. CÁC GIẢ THIẾT
Định luật Hooke 
Lực
Biến dạng
Đàn hồi tuyến tính 
VI. CÁC GIẢ THIẾT
Sơ đồ tính 
q: TLBT
Sơ đồ tính của dầm
VI. CÁC GIẢ THIẾT
Nguyên lý cộng tác dụng 
Một đại lượng do nhiều nguyên nhân đồng thời
â ẽ bằ ổ đ i l đó d á độg y ra s ng t ng ạ ượng o t c ng 
của các nguyên nhân riêng lẻ.
P1 P2 P1 P2
∆ ∆1 ∆2= +
∆ = ∆1 + ∆2
VI. CÁC GIẢ THIẾT
VD 6.1 Dùng nguyên lý cộng tác dụng để 
tính các phản lực liên kết gối tựa
P=qL M=qL
2
q
A
B C D
LL L
VI. CÁC GIẢ THIẾT
= q
A
B C DL qL
LL L
q
P=qL+
A
B C DqL/2 qL/2
+ M=qL2
A
B C D
BÀI TẬP VỀ NHÀ
Tính các phản lực liên kết gối tựa 
q
P=qL M=qL2
A B C D
1)
LL L
q P = qL2 
L
qL
2 B C
2)
A D
L