Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

- Tải trọng không đổi, là tải trọng có phương, chiều, cường độ không thay đổi theo thơi gian. Sơ đồ của tải trọng không đổi biểu diễn trên Hình 1-3.

- Tải trọng thay đổi, là tải trọng có ít nhất một trong ba đại lượng (phương, chiều, cường độ) thay đổi theo thời gian. Trong thực tế tính toán chi tiết máy, thường gặp loại tải trọng có cường độ thay đổi; sơ đồ của tải trọng thay đổi được biểu diễn trên Hình 1-4

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

- Tải trọng tương đương, là tải trọng không đổi quy ước, tương đương với chế độ tải trọng thay đổi tác dụng lên chi tiết máy. Hay nói cách khác: khi tính toán chi tiết máy chịu tải trọng thay đổi, chung ta pha i sử dụng một chế độ tải trọng không đổi tương đương với chế độ tải thay đổi về mặt sức bền và tuổi thọ của chi tiết máy. - Tải trọng cố định, là tải trọng có điểm đặt không thay đổi trong quá trình chi tiết máy làm việc. - Tải trọng di động, là tải trọng có điểm đặt di chuyển trên chi tiết máy, khi máy làm việc. - Tải trọng danh nghĩa, là tải trọng tác dụng lên chi tiết máy theo lý thuyết. - Tải trọng tính. Khi làm việc, chi tiết máy, hoặc một phần nào đó của chi tiết máy phải chịu tải trọng lớn hơn tải trọng danh nghĩa. Tải trọng tăng thêm có thể do rung động, hoặc do tải trọng tập trung vào một phần của chi tiết máy. Chi tiết máy phải được tính toán thiết kế sao cho phần chịu tải lớn không bị thiếu bền. Như vậy ta phải tính chi tiết máy theo tải trọng lớn hơn tải danh nghĩa, tải trọng này được gọi là tải trọng tính.

Ứng suất

Ứng suất là ứng lực xuất hiện trong các phần tử của chi tiết máy, khi chi tiết máy chịu tải trọng. Ứng suất là đại lượng véc tơ, nó được xác định bởi phương, chiều, cường độ. Đơn vị đo của ứng suất là MPa, 1 MPa = 1 N/mm2 Đ .

Ứng suất được phân ra làm hai nhóm:

- Ứng suất pháp ký hiệu là s. Ứng suất pháp có phương trùng với phương pháp tuyến của phân tố được tách ra từ chi tiết máy. - Ứng suất tiếp ký hiệu là t. Ứng suất tiếp có phương trùng mặt phẳng của phân tố được tách ra từ chi tiết máy. Tương ứng với các tải tác dụng, ứng suất được phân thành các loại:

  • Ứng suất kéo, ký hiệu là σk,
  • Ứng suất nén, ký hiệu là σn,
  • Ứng suất uốn, ký hiệu là σu,
  • Ứng suất tiếp xúc, ký hiệu là σtx, hoặc σH,
  • Ứng suất dập, ký hiệu là σd,
  • Ứng suất xoắn, ký hiệu là τx,
  • Ứng suất cắt, ký hiệu là τc.

Ngoài ra, ứng suất còn được phân thành ứng suất không đổi và ứng suất thay đổi: - Ứng suất không đổi hay còn gọi là ứng suất tĩnh, là ứng suất có phương, chiều, cường độ không thay đổi theo thời gian. Sơ đồ của ứng suất tĩnh được thể hiện trên Hình 1-5. - Ứng suất thay đổi là ứng suất có ít nhất một đại lượng (phương, chiều, cường độ) thay đổi theo thời gian. Ứng suất có thể thay đổi bất kỳ, hoặc thay đổi có chu kỳ. Trong tính toán thiết kế chi tiết máy, chúng ta thường gặp loại ứng suất thay đổi có chu kỳ tuần hoàn, hoặc gần như là tuần hoàn. Sơ đồ của ứng suất thay đổi tuần hoàn biển diễn trên Hình 1-6.

Một chu trình ứng suất được xác định bởi các thông số:

  • Ứng suất lớn nhất σmax,
  • Ứng suất nhỏ nhất σmin,
  • Ứng suất trung bình σm; σm = (σmax + σmin) / 2 ,
  • Biên độ ứng suất sa; sa = (σmax - σmin)/2 ,
  • Hệ số chu kỳ ứng suất r; r = σmax /σmin, hoặc r = smin / σmax , khi σmin = 0.

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Căn cứ vào giá trị của hệ số chu kỳ ứng suất r, người ta chia ứng suất thành các loại:

  • Ứng suất thay đổi mạch động, khi chu trình ứng suất có r = 0.
  • Ứng suất thay đổi đối xứng, khi chu trình ứng suất có r < 0.
  • Ứng suất tĩnh là trường hợp đặc biệt của ứng suất thay đổi, có r = 1.

Với cùng một giá trị ứng suất như nhau, nhưng r khác nhau thì khả năng phá hủy vật liệu của ứng suất cũng khác nhau. Chi tiết máy chịu ứng suất tĩnh có tuổi thọ cao hơn chi tiết máy chịu ứng suất thay đổi mạch động, chi tiết máy chịu ứng suất thay đổi đối xứng có tuổi thọ thấp nhất.

Bài viết Công thức tính ứng suất hay, chi tiết Vật Lí lớp 10 hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính ứng suất hay, chi tiết.

1. Khái niệm

- Biến dạng cơ của vật rắn là sự thay đổi kích thước và hình dạng của vật rắn do tác dụng của ngoại lực. Tùy thuộc độ lớn của lực tác dụng, biến dạng của vật rắn có thể là đàn hồi hoặc không đàn hồi.

- Ứng suất là đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng nén hoặc kéo của lực F tác dụng dọc theo trục của một vật rắn đồng chất hình trụ có tiết diện S.

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Ứng suất kéo trên một mẫu hình lập phương

2. Công thức

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Trong đó:

F: lực nén hoặc kéo (N)

S: tiết diện của vật rắn hình trụ đồng chất (m2)

σ: ứng suất của vật rắn (N/m2 hoặc Pa)

3. Kiến thức mở rộng

- Gọi l0 là độ dài của thanh khi không có lực kéo (hay nén)

l là độ dài của thanh khi có lực kéo (hay nén)

∆l = |l -l0| là độ biến dạng của thanh

\=> Độ biến dạng tỉ đối của thanh:

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

- Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn đồng chất, hình trụ tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật đó.

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Với α là hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu của vật rắn

- Biến dạng tỉ đối ε của thanh rắn (bị kéo hoặc nén) không chỉ phụ thuộc độ lớn của lực tác dụng

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024
mà còn phụ thuộc tiết diện ngang S của thanh đó.

+ Nếu

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024
càng lớn và S càng nhỏ thì ε càng lớn, tức là mức độ biến dạng của thanh rắn càng lớn.

+ Nếu

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024
càng nhỏ và S càng lớn thì ε càng nhỏ, tức là mức độ biến dạng của thanh rắn càng nhỏ.

- Từ công thức độ biến dạng tỉ đối của vật rắn, trên ta có thể tính:

+ Ứng suất:

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Với

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024
là suất đàn hồi hay suất Y-âng đặc trưng cho tính đàn hồi của vật rắn (Pa hoặc N/m2)

- Áp dụng định luật III Niu-Ton và công thức ứng suất, độ lớn của lực đàn hồi Fđh là:

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Với

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024
là độ cứng (hay hệ số đàn hồi của vật rắn) phụ thuộc chất liệu và kích thước của vật đó (N/m)

- Từ các công thức trên, ta có thể tính:

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

4. Ví dụ minh họa

Bài 1: Một đèn chùm có khối lượng 120kg được treo bằng một sợi dây nhôm với giới hạn bền của nhôm là 1,1.108 Pa. Dây treo phải có tiết diện ngang là bao nhiêu để ứng suất kéo gây bởi trọng lượng của vật không vượt quá 20% giới hạn bền của vật liệu làm dây? Cho Enhôm \= 7.107 Pa và lấy g = 10m/s2.

Lời giải

Trọng lượng của vật: P = mg = 120.10 = 1200N

Ứng suất kéo gây bởi trọng lượng của đèn chùm:

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Bài 2: Một dây cáp của cần cẩu chỉ chịu được ứng suất kéo không quá 60.106 Pa. Hỏi dây cáp này phải có đường kính nhỏ nhất bằng bao nhiêu để nó có thể kéo một vật trọng lượng 25 kN.

Lời giải

Vì dây cáp của cần cẩu chỉ chịu được ứng suất kéo:

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Đường kính nhỏ nhất của dây cáp bằng:

Ứng suất nén trung bình p a năm 2024

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:

  • Công thức tính suất đàn hồi hay, chi tiết
  • Công thức nở dài hay, chi tiết
  • Công thức nở khối hay, chi tiết
  • Công thức tính nhiệt nóng chảy hay, chi tiết
  • Công thức tính nhiệt hóa hơi hay, chi tiết

Săn shopee siêu SALE :

  • Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
  • Biti's ra mẫu mới xinh lắm
  • Tsubaki 199k/3 chai
  • L'Oreal mua 1 tặng 3

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official