Cách Vẽ Biểu Đồ Nội Lực Sức Bền Vật Liệu, Bài Tập Vẽ Biểu Đồ Nội Lực Có Lời Giải

Xin chào!

Hôm này mình xin chia sẻ tuyệt chiêu giải nhanh các bài toán vẽ biểu đồ nội lực, bài toán siêu tĩnh và các bài toán sức bền vật liệu.

Bạn đang xem: Cách vẽ biểu đồ nội lực sức bền vật liệu

Các bài toán về sức bền vật liệu được áp dụng rất phổ biến ngoài thực tế hiện nay. Qua đó thấy được tầm quan trọng của sức bền của vật liệu đối với chi tiết máy, cơ cấu máy, cũng như tầm quan trọng ngành cơ khí và ngành xây dựng… Bài toán về sức bền vật liệu là một bài toán khó và để giải quyết một cách tối ưu nó thì thực sự không hề đơn giản nếu chúng ta chưa biết cách áp dụng. Vậy thì làm cách nào để đơn giản hóa vấn đề và có thể dễ dàng giải quyết bài toán này

Sau đây tôi xin chia sẻ kinh nghiệm về các dạng bài toán này. Trước tiên chúng tôi chia sẻ về các bài toán về dầm chịu lực, các phương pháp thủ thuật tính toán giải quyết nhanh và chính xác các dạng bài toán về dầm chịu lực này

Trong đó: + A,C là các điểm gối của dầm, q là lực phân bố đều trên đoạn dầm chiều dài l=2a

+ Lực tập trung P=qa, Momen tập trung M=2q

Để biết một dầm chịu lực trong chi tiết máy hay trong xây dựng có đủ bền hay không, đặc biệt khi chịu tác dụng của ngoại lực, và tính toán được với lực tác động bao nhiêu thì dầm sẽ bị gãy, phá hủy.

Vậy nên, yếu tố chính để giải quyết bài toán này chính là 2 dạng biểu đồ nội lực Q và M. Và tôi sẽ chia sẻ với các bạn phương pháp giải nhanh nhất, tính toán nhanh nhất các biểu đồ nội lực này, tức là chỉ cần nhìn vào dầm chịu lực với lực tác dụng phân bố q, thì ta có thể tính toán ngay được dầm có đủ sức bền không rồi từ đó đưa ra các phướng hướng thay đổi như tăng chiều dày, hay thay đổi vật liệu……

Trên đây là bí quyết mà tôi đã áp dụng thành công nhiều trong thức tế. Hy vọng các bạn hãy tìm hiểu kỹ và điều kì diệu sẽ đến với bạn. Nếu có bất kì khó khăn nào hãy liên hệ với tôi bằng cách để lại lời nhắn nhé.

Phương pháp này chính là thủ thuật vẽ nhanh nhất biểu đồ Q và M cho dầm chịu lực

Bài toán này được thực hiện qua 4 Bước như sau:

Bước 1: Xác định phản lực

Bước 2: Phân đoạn tải trọng

Bước 3: áp dụng thủ thuật tính toán nhanh

Bước 4: Vẽ biểu đồ nội lực Q , M và kiểm tra

Sau đây tôi xin trình bày cụ thể về Bước 3 và 4, điểm mấu chốt trong phương pháp giải nhanh này

I. Phướng pháp vẽ nhanh biểu đồ Qy

1. Quy ước + Qy > 0 Vẽ biểu đồ lên trên trục chuẩn

+ Qy Qy = const

+ q = const => Qy là hàm bậc nhất

+ Trên đoạn thanh, dầm mà có q > 0 ( hướng lên ) thì Qy sẽ đồng biến

q

( Tr: trái; Ph: Phải)

– Các giá trị này sau khi tính

Nếu

Thì vẽ lên trên trục chuẩn

Nếu

Thì vẽ xuống dưới trục chuẩn

– Nơi nào trên dầm có lực tập trung P, thì biểu đồ Qy có bước nhảy P và giá trị bằng bước nhảy P

Sau khi đã xác định được các yêu tố trên thì các bạn sẽ lựa chọn 1 trong 2 phương pháp sau đây đều được và cho ra cùng 1 kết quả đúng

* Vẽ Qy đi từ phía trái qua Phải

+ Chiều của bước nhảy cùng chiều lực tập trung

Nếu Lực P xuống thì bước nhảy đi xuốngNếu lực P hướng lên thì bước nhảy đi lên

+ Tại điểm có lực tập trung( giả sử điểm D)

Dấu + khi P hướng lênDấu – khi P hướng xuống

+ Trên đoạn có lực phân bố hoặc đoạn bất kì, thì áp dụng quy tắc sau

Sq là diện tích của biểu đồ tải trọng phân bốDấu + khi q hướng lênDấu – khi q hướng xuống

* Vẽ Qy đi từ phía Phải qua Trái: Các kết quả, nhận xét ngược lại với Vẽ Qy đi từ Trái qua Phải,cụ thể:

+ Chiều của bước nhảy cùng chiều lực tập trung

Nếu Lực P xuống thì bước nhảy đi lênNếu lực P hướng lên thì bước nhảy đi xuống

+ Tại điểm có lực tập trung( giả sử điểm D)

Dấu + khi P hướng xuốngDấu – khi P hướng lên

+ Trên đoạn có lực phân bố hoặc đoạn bất kì, thì áp dụng quy tắc sau

Sq là diện tích của biểu đồ tải trọng phân bốDấu + khi q hướng XuốngDấu – khi q hướng Lên

=> Như vậy chúng ta có hai cách để giải nhanh bài toán vẽ biểu đồ Qy với kết qua đầu ra là ĐÚNG và dạng biểu đồ giống hệt nhau

Sau đây và cách vẽ nhanh biểu đồ Mx

II. Phương pháp vẽ nhanh biểu đồ Momen xoắn Mx

1. Quy ước: Chiều của trục Oy hướng xuống dưới là chiều dương

=> khi tính ra Mx > 0 : Vẽ biểu đồ dưới trục chuẩn ( trục hoành )

Mx 0 làm căng thớ thuộc về chiều dương ( + )của trục tọa độ

2. Nhận dạng biểu đồ : Liên hệ vi phân giữa ngoại lực và nội lực

– q = 0 => Qy = const, Hàm Mx là hàm bậc 1

– q = const => Qy là hàm bậc 1, Mx là hàm bậc 2

– Qy = 0, Mx đạt cực trị

-Biểu đồ momen luôn có xu hướng hứng lấy tải trọng

Nơi nào trên thanh có momen tập trung M thì biểu đồ Mx có bước nhảy và trị số bước nhảy này bằng đúng momen tập trung M

3. Vẽ nhanh biểu đồ Mx

– Sau khi đã phân đoạn tải trọng thì, tại mỗi điểm, mỗi gối cần xác định

– Nếu:

thì vẽ biểu đồ xuống dưới trục chuẩn và ngược lại thì vẽ biểu đồ lên trên trục chuẩn

– Nơi nào trên thanh có momen tập trung M thì biểu đồ Mx có bước nhảy và trị số bước nhảy bằng momen tập trung M

Sau khi đã xác định được các yêu tố trên thì các bạn sẽ lựa chọn 1 trong 2 phương pháp sau đây đều được và cho ra cùng 1 kết quả đúng

* Vẽ biểu đồ Mx từ Trái qua Phải

– Tại điểm có momen tập trung M ( giả sử tại D )

+ Nếu M có chiều quay thuận chiều kim đồng hồ -> Bước nhảy đi xuống

+ Nếu M có chiều quay ngược chiều kim đồng hồ -> Bước nhảy đi lên

+

Dấu ( + ) khi M quay cùng chiều kim đồng hồDấu ( – ) khi M quay ngược chiều kim đồng hồ

– Trên một đoạn bất kì ( có hoặc không có lực phân bố )

Với Sq là diện tích biểu đồ lực cắt Qy trên đoạn đang xétDấu ( + ) khi Qy > 0Dấu ( – ) khi Qy

* Vẽ biểu đồ Mx từ Phải qua Trái: ( nếu bạn không thích vẽ từ Trái qua phải )

Các kết quả và nhận xét là ngược lại so với vẽ biểu đồ M khi đi từ Trái qua Phải, cụ thể:

-Tại điểm có momen tập trung M ( giả sử tại điểm D)

+ Nếu M có chiều quay ngược chiều kim đồng hồ -> Bước nhảy đi xuống

+ Nếu M có chiều quay thuận chiều kim đồng hồ -> Bước nhảy đi lên

+

Dấu ( + ) khi M quay ngược chiều kim đồng hồDấu ( – ) khi M quay thuận chiều kim đồng hồ

– Trên một đoạn bất kì ( có hoặc không có lực phân bố )

Với Sq là diện tích biểu đồ lực cắt Qy trên đoạn đang xétDấu ( + ) khi Qy Dấu ( – ) khi Qy > 0

=> Chú ý: Mx đạt cực trị tại x khi Qy(x) = 0. Tìm x thông qua tam giác đồng dạng

Trên đây là tổng hợp phương pháp giải nhanh các bài toán sức bền đối với thanh hoặc dầm chịu lực, các bạn hãy tham khảo và nghiên cứu thật kĩ, nó rất hữu ích trong học tập cũng như công tác ngoài thực tế.

Xem thêm: Trong Thông Tin Liên Lạc Bằng Sóng Vô Tuyến Người Ta Sử Dụng Cách Biến Điệu Biên Độ

Ngoài ra tùy từng trường hợp cụ thể các bạn nên chọn cho mình các phương pháp tính theo chiều hướng thích hợp nhất với yêu cầu bài toán của dầm, thanh chịu lực…. điều đó sẽ giúp các bạn có thói quen và nhìn nhận và giải quyết bài toán nhanh gọn và chính xác.

Sau đây là một vài ví dụ và đáp án. Các bạn hãy tham khảo và thực hành đúng như các bước mình đã chia sẻ nhé.

Ví dụ 1: Cho dầm chịu lực có chiều dài l= 3a như hình vẽ, trên dầm có có lực tập trung P=qa, và momen tập trung M=2q^2 ( xem hình vẽ). Hãy xác đình nội lực Q, và M đối với dầm chịu lực. Qua đó nhận xét và đưa ra phướng hướng cải tiến với dầm này.

Xem thêm: Cách Tra Lịch Sử Cuộc Gọi Viettel Trả Sau, Cách Tra Cứu Lịch Sử Cuộc Gọi Viettel

Sau đây là đáp án giải nhanh áp dụng phương pháp mình chia sẻ:

Ví dụ 2: Cho dầm chịu lực với hình vẽ sau. Vẽ biểu đồ Q,M và tính các giá trị

Các bạn hãy giải nhanh và cho mình biết kết quả bằng cách bình luận ngay dưới bài viết này nhé. Mình sẽ check và hướng dẫn đáp án cụ thể.

Trên đây là toàn bộ kiến thức kinh nghiệm của mình trong quá trình học tập và công tác ngoài thực tế

Nếu phần nào chưa hiểu rõ các bạn hãy để lại lời nhắn mình sẽ hỗ trực tiếp giúp các bạn hiểu và giải nhanh các bài toán về sức bền vật liệu , trước tiên và đặc biệt đó là các bài toán về tính sức bền của vật liệu đối với thanh, dầm chịu lực thông qua các biểu đồ nội lực Q, và M. Chúc các bạn thành thạo và tính nhanh các bài toán này. Chúc thành công