Cho mối ghép bu lông không có khe hở giữa 2 tấm (có độ dày là 16mm và 12mm), chịu lực ngang F = 25000N. Ứng suất cắt và dập cho phép của bu lông lần lượt là: 80MPa và 100Mpa. Xác định đường kính tối thiểu của thân bu lông để bu lông đủ bền:
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Để xác định đường kính tối thiểu của thân bu lông, ta cần xét cả điều kiện bền cắt và bền dập.
1. **Điều kiện bền cắt:**
- Lực cắt tác dụng lên bu lông: F = 25000 N
- Ứng suất cắt cho phép: [τ] = 80 MPa = 80 N/mm²
- Diện tích chịu cắt của bu lông: A_c = πd²/4, với d là đường kính thân bu lông.
- Số mặt cắt chịu cắt: Trong trường hợp này, chỉ có một mặt cắt chịu cắt (do không có khe hở).
- Điều kiện bền cắt: τ = F/A_c ≤ [τ] => F/(πd²/4) ≤ [τ]
=> d² ≥ 4F/(π[τ]) = 4 * 25000 / (π * 80) ≈ 397.89
=> d ≥ √397.89 ≈ 19.95 mm
2. **Điều kiện bền dập:**
- Ứng suất dập cho phép: [σ_dp] = 100 MPa = 100 N/mm²
- Chiều dày nhỏ nhất của tấm: t_min = min(16 mm, 12 mm) = 12 mm
- Diện tích chịu dập: A_dp = d * t_min
- Điều kiện bền dập: σ_dp = F/A_dp ≤ [σ_dp] => F/(d * t_min) ≤ [σ_dp]
=> d ≥ F/(t_min * [σ_dp]) = 25000 / (12 * 100) ≈ 20.83 mm
So sánh hai kết quả, ta thấy đường kính tối thiểu phải thỏa mãn cả hai điều kiện, vậy ta chọn giá trị lớn hơn: d ≥ 20.83 mm.
Vậy đáp án đúng là A. 20,83 mm





