Tác giả | Nguyễn Văn Liên |
ISBN | 978-604-82-4517-7 |
ISBN điện tử | 978-604-82-5576-3 |
Khổ sách | 19x27 cm |
Năm xuất bản (tái bản) | 2021 |
Danh mục | Nguyễn Văn Liên |
Số trang | 826 |
Ngôn ngữ | vi |
Loại sách | Ebook;Sách giấy; |
Quốc gia | Việt Nam |
Sức bền vật liệu là một phần của cơ học vật rắn biến dạng, cho cơ sở nhìn nhận, đánh giá đúng đắn sự làm việc của các bộ phận công trình khi khai thác sử dụng (khi chịu lực).
Nghiên cứu quá trình biến dạng và phá hoại của bộ phận công trình và các đặc trưng cơ học của vật liệu được sử dụng, sức bền vật liệu đã đề ra được các phương pháp tính để xác định kích thước hợp lý, tiết kiệm cho bộ phận công trình mà vẫn bảo đảm khả năng làm việc lâu dài không bị phá hoại, không có biến dạng lớn và không bị thay đổi trạng thái cân bằng ban đầu khi chịu lực theo chức năng được tạo ra bởi thiết kế. Vì vậy sức bền vật liệu là môn học cung cấp nền tảng khoa học vững chắc cho thiết kế các bộ phận kết cấu, công trình.
Hiểu biết các kiến thức cơ bản của sức bền vật liệu là yêu cầu cực kỳ quan trọng và là nền tảng kiến thức cốt lõi cho các môn học chuyên ngành trong chương trình đào tạo kỹ sư nói chung và kỹ sư xây dựng nói riêng.
Vì tầm quan trọng của môn học và để tạo điều kiện cho bạn đọc có kiến thức vững chắc, chuyên sâu về môn học này, ngoài những nội dung cơ bản, giáo trình này được biên soạn kỹ, công phu với nhiều nội dung phong phú thu hút sự đam mê tìm tòi của người đọc và được minh họa bởi nhiều ví dụ chọn lọc đối với từng vấn đề được đề cập. Ví dụ như ở chương uốn thanh thẳng có đề cập nội dung uốn dầm có môđun đàn hồi khác nhau, uốn dầm có tiết diện thay đổi; ở chương chuyển vị của dầm chịu uốn có xét đến các ảnh hưởng của biến dạng trượt ngang, của nhiệt độ đến chuyển vị của dầm. Trong giáo trình có dành hẳn một chương tính chuyển vị của hệ đàn hồi bằng các phương pháp năng lượng. Trong đó có các định lý tương quan về công (Định lý Betti), tương quan về chuyển dịch (Định lý Makxvell), phương pháp tải trọng đơn vị (phương pháp tích phân Mor), quy tắc Veresagirn và các định lý của Kastiliano. Ngoài xoắn tự do trong tài liệu còn đề cập một chương về xoắn kiềm chế thanh thành mỏng mặt cắt hở, là dạng xoắn hay gặp trong xây dựng. Ở chương tải trọng động có đề cập nội dung tính các dạng dao động riêng của các hệ đàn hồi có một và nhiều bậc tự do, dao động uốn, dao động dọc của thanh. Chương vỏ thành mỏng đối xứng trục và ống trụ dày có đề cập các nội dung tính bình chứa, thùng chứa chất lỏng, chất khí… tính ống trụ chịu áp lực trong và ngoài, chuyển vị của thanh cong cũng là nội dung lý thú được đề cập đến, với nhiều ví dụ minh họa.
Các phương pháp tính toán về độ bền được giới thiệu đầy đủ và có các ví dụ tính toán được thực hiện theo phương pháp trạng thái giới hạn và phương pháp tải trọng phá hoại phù hợp với chuyên ngành xây dựng. Các tính toán được sử dụng hệ thống đơn vị đo lường quốc tế.
Sách dùng cho giáo viên, sinh viên ở các trường đại học kỹ thuật, nhất là các trường đại học chuyên ngành xây dựng.
Trang | |
Lời nói đầu | 3 |
Chương mở đầu. Những khái niệm cơ bản |
|
§0.1. Nhiệm vụ và vị trí môn học sức bền vật liệu | 5 |
§0.2. Các khái niệm cơ bản và các giả thiết về vật liệu | 9 |
§0.3. Các dạng cơ bản của bộ phận kết cấu công trình và sơ đồ tính | 16 |
§0.4. Các dạng liên kết và phản lực liên kết | 20 |
§0.5. Ngoại lực, sơ đồ ngoại lực | 25 |
§0.6. Nội lực và ứng suất | 28 |
§0.7. Chuyển dịch và biến dạng | 35 |
§0.8. Sơ lược lịch sử phát triển môn học | 37 |
Chương 1. Nội lực trong các mặt cắt ngang của thanh |
|
§1.1. Phương pháp mặt cắt xác định nội lực | 43 |
§1.2. Nội lực trong các mặt cắt ngang của thanh chịu kéo và nén | 47 |
§1.3. Nội lực trong các mặt cắt ngang của thanh chịu xoắn | 50 |
§1.4. Nội lực trong mặt cắt ngang của thanh chịu uốn. Quan hệ vi phân |
|
giữa mômen uốn, lực cắt và tải trọng phân bố | 52 |
Chương 2. Kéo và nén đúng tâm |
|
§2.1. Lực dọc và biểu đồ lực dọc | 98 |
§2.2. Ứng suất trên các mặt cắt ngang và mặt cắt nghiêng | 101 |
§2.3. Biến dạng và chuyển dịch. Định luật Húc | 106 |
§2.4. Hệ siêu tĩnh | 130 |
§2.5. Ứng suất nhiệt và ứng suất ban đầu trong hệ siêu tĩnh | 152 |
§2.6. Thí nghiệm kéo và nén vật liệu | 163 |
§2.7. Khái niệm về sự tập trung ứng suất | 174 |
§2.8. Thế năng biến dạng khi kéo và nén | 177 |
§2.9. Các phương pháp tính toán về độ bền | 187 |
Chương 3. Trạng thái ứng suất và biến dạng tại một điểm |
|
§3.1. Trạng thái ứng suất tại một điểm | 199 |
§3.2. Trạng thái ứng suất khối | 206 |
§3.3. Trạng thái ứng suất phẳng | 211 |
§3.4. Vòng tròn Mor ứng suất | 217 |
§3.5. Trạng thái biến dạng | 223 |
§3.6. Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng, định luật Húc tổng quát | 229 |
§3.7. Sự thay đổi thể tích vật liệu khi biến dạng | 234 |
§3.8. Thế năng biến dạng | 236 |
Chương 4. Các đặc trưng hình học của mặt cắt ngang |
|
§4.1. Khái niệm | 246 |
§4.2. Các mômen tĩnh của mặt cắt ngang | 246 |
§4.3. Mômen quán tính của mặt cắt ngang | 255 |
§4.4. Mối quan hệ giữa các mômen quán tính khi chuyển trục song song | 260 |
§4.5. Mối quan hệ giữa các mômen quán tính khi xoay trục | 264 |
§4.6. Trục chính và mômen quán tính chính | 266 |
Chương 5. Xoắn thanh thẳng |
|
§5.1. Các khái niệm cơ bản | 277 |
§5.2. Xoắn thanh mặt cắt ngang hình tròn | 280 |
§5.3. Xoắn thanh mặt cắt ngang hình chữ nhật | 294 |
§5.4. Xoắn tự do thanh thành mỏng | 296 |
§5.5. Khái niệm về xoắn thanh tròn ngoài giới hạn đàn hồi |
|
(Theo phương pháp tải trọng phá hoại) | 299 |
Chương 6. Uốn thanh thẳng |
|
§6.1. Nhận xét chung về uốn dầm | 301 |
§6.2. Uốn thuần túy phẳng | 302 |
§6.3. Uốn ngang phẳng | 309 |
§6.4. Các ứng suất chính trong dầm khi uốn | 322 |
§6.5. Tính toán, kiểm tra độ bền của dầm chịu uốn | 327 |
§6.6. Dạng hợp lý của mặt cắt ngang của dầm | 332 |
§6.7. Thế năng biến dạng đàn hồi khi uốn | 335 |
§6.8. Tải trọng phá hoại khi uốn dầm từ vật liệu đàn hồi dẻo | 338 |
§6.9. Khái niệm về tâm uốn | 342 |
§6.10. Uốn dầm có mô đun đàn hồi khác nhau | 344 |
§6.11. Ứng suất trong dầm có mặt cắt ngang thay đổi | 353 |
Chương 7. Chuyển vị của dầm chịu uốn |
|
§7.1. Khái niệm chung | 360 |
§7.2. Phương trình vi phân của đường đàn hồi của dầm | 361 |
§7.3. Phương pháp tích phân trực tiếp | 364 |
§7.4. Phương pháp thông số ban đầu | 375 |
§7.5. Ảnh hưởng của biến dạng trượt đến chuyển vị của dầm | 390 |
§7.6. Bài toán siêu tĩnh | 400 |
§7.7. Tính dầm siêu tĩnh theo phương pháp tải trọng phá hoại | 419 |
§7.8. Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ đến chuyển vị của dầm | 421 |
Chương 8. Chuyển dịch của hệ đàn hồi, các phương pháp năng lượng |
|
§8.1. Công ngoại lực, thế năng biến dạng đàn hồi khi uốn thanh và hệ thanh | 431 |
§8.2. Định lý tương quan về công - Định lý Betti | 436 |
§8.3. Định lý tương quan về chuyển dịch - Định lý Makxvell | 440 |
§8.4. Phương pháp tải trọng đơn vị - Phương pháp Makxvell - Mor | 444 |
§8.5. Quy tắc Veresagin | 452 |
§8.6. Thế năng biến dạng đối với kết cấu phi tuyến. Định lý thứ nhất |
|
của Kastiliano | 466 |
§8.7. Thế năng biến dạng bù. Định lý Krotti - Engesser | 472 |
§8.8. Định lý thứ hai của Kastiliano | 475 |
§8.9. Khái niệm về chuyển dịch khả dĩ và công khả dĩ | 496 |
Chương 9. Dầm trên nền đàn hồi | |
§9.1. Khái niệm, các mô hình nền đàn hồi | 504 |
§9.2. Phương trình vi phân của đường đàn hồi | 508 |
§9.3. Dầm dài vô hạn chịu tải trọng tập trung | 509 |
§9.4. Dầm dài nửa vô hạn | 513 |
§9.5. Dầm dài hữu hạn, chịu tải trọng bất kỳ | 515 |
Chương 10. Thanh chịu lực phức tạp |
|
§10.1 Các khái niệm chung | 522 |
§10.2. Uốn xiên | 523 |
§10.3. Uốn và kéo (nén) đồng thời | 533 |
§10.4. Kéo hoặc nén lệch tâm | 541 |
Chương 11. Ổn định của thanh chịu nén |
|
§11.1. Các khái niệm cơ bản | 554 |
§11.2. Bài toán Ơle xác định lực tới hạn | 558 |
§11.3. Ảnh hưởng của dạng liên kết các đầu thanh đến giá trị của lực tới hạn | 563 |
§11.4. Mất ổn định khi ứng suất vượt quá giới hạn tỷ lệ của vật liệu | 569 |
§11.5. Uốn dọc của thanh trong miền đàn hồi - dẻo khi tăng tải trọng |
|
(khái niệm về lý thuyết Senli) | 574 |
§11.6. Tính toán thực hành các thanh chịu nén về ổn định | 579 |
§11.7. Tính cột mảnh chịu nén lệch tâm | 587 |
§11.8. Uốn ngang uốn dọc đồng thời | 591 |
§11.9. Lời giải gần đúng bài toán uốn ngang - uốn dọc đồng thời của thanh | 592 |
§11.10. Tính thanh chịu nén - uốn về độ bền và ổn định | 595 |
§11.11. Lời giải chính xác phương trình uốn ngang - uốn dọc đồng thời. |
|
Phương pháp thông số ban đầu | 598 |
§11.12. Xác định lực tới hạn bằng phương pháp thông số ban đầu | 601 |
§11.13. Xác định lực tới hạn bằng phương pháp năng lượng | 605 |
§11.14. Ảnh hưởng của biến dạng trượt đến ổn định của thanh chịu nén | 610 |
Chương 12. Tác dụng động của tải trọng | |
§12.1. Khái niệm về tải trọng động | 614 |
§12.2. Tính thanh chuyển động có gia tốc không đổi | 616 |
§12.3. Tính thanh nằm ngang quay quanh một trục cố định | 627 |
§12.4. Tác dụng va chạm của tải trọng | 631 |
§12.5. Tính va chạm có kể đến khối lượng của hệ đàn hồi (kết cấu bị va chạm) | 637 |
§12.6. Tác dụng va chạm của tải trọng theo phương nằm ngang | 642 |
§12.7. Dao động uốn của dầm | 643 |
§12.8. Dao động dọc của thanh | 658 |
§12.9. Các ví dụ về va chạm và dao động | 661 |
Chương 13. Xoắn kiềm chế thanh thành mỏng mặt cắt hở |
|
§13.1. Khái niệm về xoắn tự do và xoắn kiềm chế thanh thẳng | 677 |
§13.2. Biến dạng méo mặt cắt hở thành mỏng | 679 |
§13.3. Các tọa độ quạt chính và các đặc trưng hình học quạt |
|
của mặt cắt ngang | 685 |
§13.4. Khái niệm chung về lý thuyết xoắn kiềm chế thanh thành mỏng |
|
mặt cắt hở | 692 |
§13.5. Xác định ứng suất pháp quạt ơra | 695 |
§13.6. Xác định ứng suất tiếp quạt Tco | 698 |
§13.7. Phương trình vi phân của góc xoắn và lời giải tổng quát | 699 |
§13.8. Trường hợp chịu lực tổng quát của thanh thành mỏng mặt cắt hở | 704 |
Chương 14. Thanh cong phẳng |
|
§14.1. Khái niệm chung | 711 |
§14.2. Thanh cong chịu uốn thuần túy | 712 |
§14.3. Xác định bán kính cong của thớ trung hòa | 716 |
§14.4. Thanh cong chịu lực phức tạp | 718 |
§14.5. Biến dạng của thanh cong | 720 |
Chương 15. Các lý thuyết về độ bền | |
§15.1. Các khái niệm cơ bản | 737 |
§15.2. Các thuyết bền cổ điển và thuyết bền năng lượng | 739 |
§15.3. Thuyết bền Mor | 742 |
§15.4. Thuyết bền hợp nhất | 745 |
Chương 16. Vỏ thành mỏng đối xứng trục và ống trụ thành dày |
|
§16.1. Khái niệm | 749 |
§16.2. Tính toán vỏ thành mỏng đối xứng trục | 750 |
§16.3. Tính ống trụ thành dày | 764 |
Chương 17. Độ bền của vật liệu khi ứng suất thay đổi theo thời gian |
|
§17.1. Khái niệm về phá hoại mỏi của vật liệu | 777 |
§17.2. Chu trình ứng suất và các đặc trưng của nó | 780 |
§17.3. Giới hạn mỏi và biểu đồ giới hạn mỏi | 782 |
§17.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi | 788 |
§17.5. Tính toán độ bền khi ứng suất thay đổi | 791 |
Phụ lục |
|
Phụ lục 1. Giá trị các hàm 1], ]2,]3 (§9.3, ch.9) | 794 |
Phụ lục 2. Bảng các hàm A.krưlov dùng cho tính toán dầm tiết diện |
|
không đổi trên nền đàn hồi | 796 |
Phụ lục 3. Các đặc trưng hình học của thép cán | 810 |