ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

(Chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp)

1. Tên môn học: CƠ SỞ CƠ VẬT RẮN BIẾN DẠNG

2. Số tín chỉ: 3 (45 tiết LT; 15 tiết TH)

3. Giảng viên: PGS.TS. NGUYỄN THỊ HIỀN LƯƠNG; PGS.TS. ĐỖ KIẾN QUỐC, ThS. NCS NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC, ThS NGUYỄN HỒNG ÂN

4. BM quản lý môn học: Sức bền Kết cấu, Khoa KT Xây dựng

5. Môn học trước:

6. Môn học song hành:

7. Mục tiêu môn học: Cung cấp kiến thức cơ sở và nâng cao về Cơ Vật rắn Biến dạng

8. Mô tả tóm tắt môn học: Giới thiệu kiến thức nhập môn về lý thuyết đàn hồi, lý thuyết dẻo, đàn nhớt, cơ rạn nứt đàn hồi tuyến tính … Với cách viết chỉ số, chương trình bao gồm các khái niệm toán học như công cụ cần thiết để nghiên cứu Cơ Vật rắn Biến dạng và Lý thuyết Đàn hồi: mô tả chuyển động của vật thể liên tục, phân tích tensor ứng suất và biến dạng, điều kiện tương thích, định luật Hooke ba chiều… Trong chương trình cũng đề cập đến bài toán phi tuyến hình học và phi tuyến vật liệu. Phần lý thuyết được bổ sung bằng những bài toán kỹ thuật quan trọng như bài toán phẳng đàn hồi trong hệ tọa đề các và hệ tọa độ cực, sự hình thành và phát triển vết nứt trong kết cấu… Môn học đặt cơ sở để học viên có thể nắm được các phương pháp tính thông dụng và sử dụng các chương trình máy tính mới, đa năng trong Cơ Vật rắn Biến dạng.

9. Nội dung:

9.1 PHẦN GIẢNG DẠY TRÊN LỚP: 45 tiết

Chương Nội dungSố tiết

TLTK

Phần Mở đầu

1. Cơ Vật rắn biến dạng và Lý thuyết Đàn hồi2. Nội dung nghiên cứu và các giả thuyết chính3. Các ngành khác nhau của Cơ học Vật rắn biến dạng4. Lý thuyết Đàn hồi và lịch sử phát triển

2 [1], [4],

[5], [6]

1 Cơ sở toán học 1.1 Khái niệm tensor và môi trường liên tục1.2 Cách viết dùng biểu tượng, chỉ số và ma trận1.3 Vô hướng và vector1.4 Đại số tensor đề các1.5 Ma trận và định thức1.6 Hệ phương trình tuyến tính. Bài toán trị riêng1.7 Các định lý trong trường tensor1.8 Hình học vi phân1.9 Hàm dirac-delta và hàm bậc Heaviside

7 [1], [2],

[3], [6]

2 Chuyển động của vật thể 2.1 Mô tả chuyển động theo Lagrange và Euler. Chuyển vị2.2 Khái niệm tensor biến dạng hữu hạn. Bài toán phi tuyến hình học2.3 Tensor biến dạng bé. 2.4 Ý nghĩa hình học của tensor biến dạng2.5 Tensor quay tuyến tính và vector quay2.6 Tensor biến dạng và hướng biến dạng chính

6 [1], [3] [5], [6]

2.7 Mặt biến dạng2.8 Tensor lệch và cầu biến dạng2.9 Điều kiện tương thích biến dạng Saint-Venant2.10 Tọa độ trụ và tọa độ cầu2.10 Cơ sở phương pháp thực nghiệm đo biến dạng

3

Tensor ứng suất3.1 Phân bố lực và ứng suất3.2 Hệ thức bề mặt Cauchy3.3 Phương trình vi phân chuyển động. Nguyên lý đối ứng 3.4 Sự thay đổi hệ trục tọa độ.Tensor ứng suất. 3.5 Ứng suất và phương ứng suất chính. 3.6 Mặt ứng suất3.7 Ứng suất tiếp cực trị3.8 Ứng suất tiếp bát diện. Tensor lệch và cầu ứng suất3.9 Nguyên lý công ảo

6 [1-6]

4

Đàn hồi tuyến tính (ĐHTT)4.1 Hàm năng lượng biến dạng.4.2 Định luật Hooke tổng quát 4.3 Mặt phẳng đối xứng đàn hồi.4.4 Vật liệu đàn hồi dị hướng, trực hướng và đẳng hướng4.5 Các phương pháp giải bài toán ĐHTT4.6 Nguyên lý Saint-Venant. Các định lý của lý thuyết

ĐHTT4.7 Một số bài toán. Xoắn thanh dàn hồi có tiết diện bất kỳ

6 [1], [3],

[4], [5]

5

Bài toán phẳng đàn hồi5.1 Bài toán biến dạng phẳng và ứng suất phẳng5.2 Hàm Airy ứng suất5.3 Bài toán phẳng trong hệ tọa độ vuông góc5.4 Bài toán phẳng trong hệ tọa độ trụ5.5 Các ví dụ tấm phẳng vô hạn5.6 Lời giải trường hợp lực tập trung 5.7 Bài toán nêm chịu lực ở đỉnh5.8 Bài toán Flamant. 5.9 Tấm tròn chịu hai lực đối xuyên tâm. Thí nghiệm thử kéo bê tông

9 [1], [2], [4], [5], [6]

6

Cơ phá hủy đàn hồi tuyến tính6.1 Cơ chế phá hủy và sự phát triển vết nứt6.2 Trường ứng suất và biến dạng ở lân cận đỉnh vết nứt6.3 Suất giải phóng năng lượng6.4 Tích phân J6.5 Ảnh hưởng của vết nứt tới đặc trưng động lực học của dầm đàn hồi

6 [1], [7]

7Thí nghiệm (đo biến dạng, đo dao động dầm có vết nứt, thí nghiệm quang đàn hồi)

3 [1], [4], [7]

PHẦN BÀI TẬP LỚN, TIỂU LUẬN NGOẠI KHÓA: 15 tiết

TT Bài tập lớnSố tiết

Địa điểm TLTK

1 Bài tập lớn 1- Phép tính tensor- Biến đổi ma trận

2 Trên lớp [1], [2], [3]

2 Bài tập lớn 2- Bài toán trị riêng. 2 Trên lớp [1], [2], [3]

3 Bài tập lớn – Chuyển động của vật rắn 2 Trên lớp [1], [3], [6]

4 Bài tập lớn-Tensor Ứng suất 2 Trên lớp [1], [2], [3], [4]

5 Bài tập lớn- Hệ tọa độ trụ 2 Trên lớp [1], [2], [3], [4]

6 Bài tập lớn- Vật liệu đàn hồi dị hướng 2 Trên lớp [2], [3], [4], [6]

7 Bài tập lớn- Bài toán phẳng đàn hồi trong hệ tọa độ cực

3 Trên lớp [1], [2], [4], [5]

10. Tài liệu tham khảo:

[1] Nguyễn Thị Hiền Lương

Giáo trình Cơ Vật rắn Biến dạng, ĐHBK Tp. Hồ Chí Minh, 1997

[2] P. Karasudhi Foundation of Solid Mechanics, Kluwer Academic Publisher, 1991

[3] G.E. Mase Cơ học môi trường liên tục, Lí thuyết và Bài tập, NXB Giáo dục, 1995.

[4] S.P.Timoshenko, J.N. Goodier

Theory of Elasticity, McGraw Hill, 3rd Edition, McGraw-Hill, New York, 1987

[5] Nguyễn Đăng Hưng Nhập môn Cơ học vật rắn biến dạng, NXB ĐHBK Tp. HCM, 1991

[6] Y.C. Fung, P. Tong Classical and Computational Solid Mechanics, World Scientific Publishing Company, Singapore, 2001

[7] D. Broek Elementary Engineering Fracture mechanics, Martinus Nijhoff Publishers, Kluwer Academic Publisher Group, Dordrecht, Netherlands, 1986.

11. Phương pháp đánh giá môn học:

TT Phương pháp đánh giá Số lần đánh giá Trọng số (%)

1 Kiểm tra giữa học kỳ

2 Bài tập, tiểu luận, thuyết trình 7 30

3 Thi cuối học kỳ (bắt buộc) 1 70

Chủ nhiệm BM quản lý môn học Giảng viên lập đề cương

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

PGS.TS NGUYỄN THỊ HIỀN LƯƠNG