UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG GIÁO TRÌNH CƠ ỨNG DỤNG (Lưu hành nội bộ) TÁC GIẢ : NGUYỄN ANH VŨ Đà Nẵng, năm . TÊN GIÁO TRÌNH SỐ LƯỢNG CƠ ỨNG DỤNG CHƯƠNG 02 Thời gian 45 giờ ( LT: 30- BT: 15) Vị trí của môn Môn học được bố trí giảng dạy song song với các môn học/ mô học đun sau: CNOT 01.1 Tính chất của Là môn học kỹ thuật cơ sở bắt buộc. môn học Kiến thức tiên Nắm vững kiến thức về lực, cân bằng của vật, định luật đính lý quyết về cơ học, có kỹ năng tư duy phân tích về toán học. Đối tượng Sinh viên học các nghề Công nghệ Ô tô và Công nghệ Hàn Trình độ: Cao Đẳng Mục tiêu - Về kiến thức: + Trình bày được các khái niệm cơ bản trong cơ học ứng dụng + Trình bày được phương pháp tổng hợp và phân tích lực + Phân tích được chuyển động của vật rắn. - Về kỹ năng: + Giải được bài toán tìm phản lực liên kết của hệ lực phẳng. + Tính toán được các thông số nội lực, ứng suất và biến dạng của vật chịu kéo, nén, cắt, dập, xoắn, uốn của các bài toán đơn giản. - Về thái độ: + Tuân thủ đúng quy định về giờ học tập và làm đầy đủ bài tập về nhà + Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận. Yêu cầu Sau khi học xong môn học này học sinh sinh viên có khả năng: Tính được phản lực liên kết, tính bền được cho chi tiết chịu lực đơn giản. 1 DANH MỤC VÀ PHÂN BỔ THỜI LƯỢNG CHO CÁC CHƯƠNG T TÊN CÁC CHƯƠNG TRONG MÔN THỜI GIAN (GIỜ) T HỌC LT TH BT KT TỔNG 1 Chương 1 : Cơ học lý thuyết – Tĩnh Học 10 05 01 16 2 Chương 2 : Sức bền vật liệu 17 10 02 29 TỔNG CỘNG 27 15 03 45 2 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ STT Viết tắt Ý nghĩa 1. 3 CHƯƠNG 1: CƠ HỌC Thời gian (giờ) MÃ MÔN HỌC LÝ THUYẾT – TĨNH LT TH BT KT TS CNOT 02.1 HỌC 10 05 01 16 Mục tiêu: Sau khi học xong chương này, học sinh sinh viên có khả năng: - Trình bày được các tiên đề, khái niệm và cách biểu diễn lực; các loại liên kết cơ bản - Giải dược bài toán cân bằng hệ lực phẳng. - Tuân thủ các quy định, quy phạm về cơ học lý thuyết. Các vấn đề chính sẽ được đề cập - Mục 1. Các Tiên Đề Tĩnh Học - Mục 2.CÁC TIÊN ĐỀ TĨNH HỌC 1.Vật rắn tuyệt đối: Thực tế, khi các vật rắn tương tác với các vật thể khác đều bị biến dạng. Nhưng sự biến dạng này rất bé, nên khi nghiên cứu điều kiện cân bằng của chúng, ta có thể bỏ qua. Để đơn giản, ta xem vật rắn là vật rắn tuyệt đối. Vật rắn tuyệt đối là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ của vật là không đổi. Nghĩa là hình dạng của vật được giữ nguyên dưới tác dụng của các vật khác. Đó là đối tượng nghiên cứu của Cơ Lý Thuyết.Các tiên đề tĩnh học: Là những phát biểu không cần chứng minh, làm cơ sở cho môn học.Tiên đề 1: Điều kiện cần và đủ để hai lực tác dụng lên một vật rắn cân bằng là: chúng có cùng đường tác dụng, ngược chiều nhau, cùng độ lớn.Tiên đề 2: Tác dụng của một hệ lực lên một vật rắn không thay đổi nếu ta thêm vào hay bớt đi hai lực cân bằng nhau. Từ đó ta có hệ quả: Tác dụng của một lực lên vật rắn không thay đổi khi ta dời điểm đặt của lực từ nơi này sang nơi khác trên đường tác dụng của nó.Tiên đề 3: Hai lực tác dụng lên vật rắn đặt tại cùng một điểm có hợp lực đặt tại điểm đó và xác định bằng đường chéo hình bình hành mà các cạnh chính là hai lực đó.Tiên đề 4: Ứng với mỗi lực tác dụng của vật này lên vật khác, bao giờ cũng có phản lực tác dụng cùng độ lớn, cùng phương nhưng ngược chiều. Nghĩa là nếu A tác dụng vào B một lực F thì B sẽ tác dụng vào A một lực ngược lại - F . Hai lực này đặt trên hai vật khác nhau nên không được gọi là hai lực cân bằng, mà gọi là hai lực trực đối.Tiên đề 5: Nếu dưới tác dụng của hệ lực nào đó một vật biến dạng đã cân bằng thì khi hoá rắn lại vật đó vẫn cân bằng.Tiên đề 6: 5 Tất cả những đối tượng ngăn cản sự di chuyển của vật khảo sát gọi là các liên kết. Ví dụ cái cặp đặt trên mặt bàn. Mặt bàn sẽ ngăn cản không cho cái cặp di chuyển xuống dưới. Cái cặp là vật chịu liên kết, mặt bàn là vật gây liên kết P N Theo tiên đề 4, thì cặp sẽ tác dụng lên mặt bàn một lực P , mặt bàn sẽ tác dụng lại cặp một lực N . Hai lực này trực đối và lực N gọi là phản lực liên kết. Tiên đề 6 phát biểu như sau: Một vật chịu liên kết cân bằng có thể xem như một vật tự do cân bằng, nên ta tưởng tượng bỏ các liên kết và thay vào đó các phản lực liên kết tương ứng của chúng. Như ví dụ trên, thì ta tưởng tượng bỏ mặt bàn, khi đó ta chỉ xét cái cặp chịu tác dụng bởi phản lực liên kết N mà thôi.1Định nghĩa: Lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng tương hổ cơ học giữa vật này với vật khác mà kết quả làm thay đổi chuyển động của các vật hay làm biến dạng các vật. Một lực được xác định khi nó tồn tại 3 yếu tố: - Điểm đặc lực. - Phương, chiều của lực. - Độ lớn của lực. Vì vậy, lực được biểu diễn bằng vectơ.Một số định nghĩa: a.Hệ lực: Là tập hợp nhiều lực cùng tác dụng lên vật rắn. Ký hiệu của hệ lực là: ( F1 , F2 , F3 , .Hệ lực tương đương: 6 Hai hệ lực được gọi là tương đương nhau nếu chúng đều gây ra cùng một trạng thái cơ học khi tác dụng lên cùng một vật rắn.Hệ lực cân bằng: Là hệ lực mà dưới tác dụng của nó, vật rắn không chuyển động hay biến dạng. Nghĩa là hệ lực sẽ triệt tiêu và vật rắn ở trạng thái cân bằng.Hợp lực: Là một lực tương đương với hệ lực. Viết dưới dạng toán học: R = F1 F2 F3 . Trạng thái cân bằng của vật: Một vật ở trạng thái cân bằng hay nằm yên, tuỳ thuộc vào việc so sánh vật đó với một vật chuẩn. Ví dụ, ta đang đứng yên. Như vậy, so với quả đất thì ta không chuyển động, nhưng so vơi mặt trời thì ta lại chuyển động. Để thuận tiện cho việc tính toán, ta xem vật rắn cân bằng là vật nằm yên so với quả đất. Và ta dùng hệ toạ độ Đề các Oxyz gán lên vật chuẩn.Phân tích lực: 2.Liên kết tựa. Khi hai vật trực tiếp tựa lên nhau, tiếp xúc theo bề mặt, đường hoặc điểm. Đây là trường hợp vật bị cản trở chuyển động theo phương vuông góc với bề mặt tiếp xúc chung. Phản lực liên kết ở đây sẽ vuông góc với bề mặt tiếp xúc, chiều hướng vào vật, được ký hiệu bằng chữ N.Có các trường hợp sau: N N N N' 2.Liên kết bản lề. Khi hai vật có trục chung, có thể xoay tương đối với nhau. Hai vật tựa vào nhau theo đường, nhưng không xác định được điểm tựa. Phản lực đi qua tâm của trục, nhưng phương chiều không xác định được. Do đó ta phân tích làm hai thành phần X, Y như hình vẽ.Liên kết dây mềm. Liên kết này cản trở vật di chuyển theo hướng dọc dây. Phản lực liên kết theo phương của dây, chiều của nó hướng vào điểm treo. Ký hiệu bằng chữ T.Liên kết ngàm. Khi hai vật được nối cứng với nhau. Loại lên kết này ngăn cản vật di chuyển theo hai phương thẳng đứng Y và nằm ngang X. Đồng thời không cho vật quay quanh phương Z.Liên kết gối đỡ. Dùng để đỡ các dầm, khung…Gồm liên kết gối đỡ di động và cố định. Loại liên kết di động giống như liên kết Y tựa. Được ký hiệu bằng chữ Y. 8 Loại liên kết cố định được xác định theo hai phương: nằm ngang và thẳng đứng như liên kết bản lề. Phản lực liên kết theo phương đứng ký hiệu bằng chữ Y, phương ngang ký hiệu bằng chữ X. Y X Một hệ lực phẳng được gọi là đồng quy nếu đường tác dụng của chúng cùng đi qua một điểm, các lực cùng nằm trong một mặt phẳng.Tổng hợp lực: 2.Hợp lực của hệ lực phẳng đồng quy. - Hợp lực của hai lực phẳng đồng quy. Xét hệ lực gồm hai lực F1 và F2 đồng quy tại O. A F1 C R 1 O 2 F2 B 9 Theo Tiên đề 3, ta có hợp lực của hai lực này là R , đặt tại O và có phương là đường chéo hình bình hành. R F1 F2 Gọi là góc tạo bởi hai lực F1 và F2 , , 1, 2 như hình vẽ. Xét tam giác AOC.Theo định lý hàm số cos, ta có: OC2 = OA2 + AC2 – 2OA.cos = OA2 + AC2 – 2OA. = OA2 + AC2 + 2OA. Mà cos (180o - ) = - cos. Vậy: OC = OA2 AC 2 2. Thì cos = 0, R = F12 F2 2 - Hợp lực của nhiều lực phẳng đồng quy. Xét hệ lực gồm 5 lực F1 , F2 , F3 , F4 , F5 đồng quy tại O. R3 R2 10 R R1 F1 F2 F3 F4 F5 Muốn tìm hợp lực R , trước hết ta phải xác định từng hợp lực gồm hai lực như sau: R1 = F1 F2 . Nếu hệ gồm có n lực thì: n R = F1 + F2 + F3 +…………+ Fn = Fi .Hợp lực của hệ lực phẳng song song: - Hợp 2 lực phẳng song song cùng chiều: Xét hai lực F1 và F2 song song cùng chiều, lực F1 >F2, đặt tại A và B. Theo Tiên đề 2, ta thêm vào hệ lực hai lực cân bằng F3 và F4 . Áp dụng hợp lực đồng quy: R1 = F1 + F3 . Theo hệ quả của Tiên đề, ta trượt hai lực R1 và R2 cho đồng quy tại O. sau đó phân tích hai lực R1 và R2 như trước. Mà là hai lực F1 ’, và F2 ’ đồng quy tại O, cùng chiều, cùng phương, nên: F1 ’ + F2 ’ = R . Đây là hợp lực giữa hai lực song song F1 và F2 . Lực này có phương chiều song song với F1 và F2 . Ta phải trượt lực R về lại vị trí cũ. Lúc này điểm đặt lực R tại C (C thuộc đoạn thẳng AB).
Giáo trình Cơ ứng dụng tại Trường Cao đẳng Nghề Đà Nẵng
Giáo trình cơ ứng dụng tại trường CĐ nghề Đà Nẵng cung cấp kiến thức chuyên sâu, hỗ trợ sinh viên phát triển kỹ năng nghề nghiệp hiệu quả.
Trường đại học
Trường Cao Đẳng Nghề Đà NẵngChuyên ngành
Cơ ứng dụngNgười đăng
Ẩn danhThể loại
Giáo trìnhPhí lưu trữ
30 PointMục lục chi tiết
THÔNG TIN CHI TIẾT
Tác giả: Nguyễn Anh Vũ
Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề Đà Nẵng
Chuyên ngành: Cơ ứng dụng
Đề tài: Giáo Trình Cơ Ứng Dụng
Loại tài liệu: Giáo trình
Năm xuất bản: Năm
Địa điểm: Đà Nẵng
Trích đoạn nội dung tài liệu
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ