材料力学204522.docVIP

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授课时间 第 2 次课,第 1 周星期 4 第 1、2 节 课时 2 授课方式 理论课√ 讨论课□ 习题课□ 实验课□ 上机课□ 技能课□ 其他□ 授课题目 §2.1轴向拉伸与压缩的概念和实例 §2–2 内力 · 截面法 · 轴力及轴力图 目的与要求 了解轴向拉伸与压缩的概念和实例。掌握轴向拉压的概念,会用截面法求轴力及画轴力图,掌握截面上的应力计算及强度条件。 重点与难点 重点:轴力图的画法。 难点:轴力图的画法。 教学基本内容 方法及手段 §2–1 轴向拉压的概念及实例 轴向拉压的外力特点:外力的合力作用线与杆的轴线重合。 轴向拉压的变形特点:杆的变形主要是轴向伸缩,伴随横向缩扩。 轴向拉伸:杆的变形是轴向伸长,横向缩短。 轴向压缩:杆的变形是轴向缩短,横向变粗。 §2–2 内力 · 截面法 · 轴力及轴力图 一、内力 指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成(附加力)。 二、截面法 · 轴力 内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的基础。求内力的一般方法是截面法。 1. 截面法的基本步骤: ① 截开:在所求内力的截面处,假想地用截面将杆件一分为二。 ②代替:任取一部分,其弃去部分对留下部分的作用,用作用 在截开面上相应的内力(力或力偶)代替。 ③平衡:对留下的部分建立平衡方程,根据其上的已知外力来计算杆在截开面上的未知内力(此时截开面上的内力对所留部分而言是外力)。 2. 轴力——轴向拉压杆的内力,用N 表示。 3. 轴力的正负规定: N 与外法线同向,为正轴力(拉力) N与外法线反向,为负轴力(压力) 电教 30分钟 三、 轴力图—— N (x) 的图象表示。 ①反映出轴力与截面位置变化关系,较直观; N ②确定出最大轴力的数值 及其所在横截面的位置, 即确定危险截面位置, 为强度计算提供依据。 §2–3 截面上的应力及强度条件 问题提出: 1. 内力大小不能衡量构件强度的大小。 2. 强度:①内力在截面分布集度(应力; ②材料承受荷载的能力。 一、应力的概念 1. 定义:由外力引起的内力集度。 工程构件,大多数情形下,内力并非均匀分布,集度的定义不仅准确而且重要,因为“破坏”或“失效”往往从内力集度最大处开始。 2. 应力的表示: ①平均应力: ②全应力(总应力) ③全应力分解为: 垂直于截面的应力称为“正应力” 位于截面内的应力称为“剪应力” 20分钟 20分钟 二、拉(压)杆横截面上的应力 1. 变形规律试验及平面假设 平面假设:原为平面的横截面在变形后仍为平面。 纵向纤维变形相同。 均匀材料、均匀变形,内力当然均匀分布。 2. 拉伸应力 轴力引起的正应力 —— ( : 在横截面上均布。 3. 危险截面及最大工作应力: 危险截面:内力最大的面,截面尺寸最小的面。 危险点:应力最大的点。 4. 强度设计准则 保证构件不发生强度破坏并有一定安全余量的条件准则。 其中:[(]--许用应力, (max--危险点的最大工作应力。 依强度准则可进行三种强度计算 校核强度: 设计截面尺寸: ③许可载荷: 20分钟 10分钟 思考题、作业、参考文献 2.1 2.3 《材料力学Ⅰ、Ⅱ》,单辉祖;高等教育出版社,1999年 课 后 小 结 授课时间 第 3 次课,第 2 周星期 1 第 5、6 节 课时 2 授课方式 理论课√ 讨论课□ 习题课□ 实验课□ 上机课□ 技能课□ 其他□ 授课题目 §2-4 拉压杆的变形 ( 弹性定律 目的与要求 掌握拉压杆的变形 ( 弹性定律。 重点与难点 重点:拉压杆的变形 ( 弹性定律。 难点:拉压杆的变形 ( 弹性定律。 教学基本内容 方法及手段 §2-4 拉压杆的变形 ( 弹性定律 一、拉压杆的变形及应变  1、杆的纵向总变形: 2、线应变:单位长度的线变形。 3、平均线应变: 二、拉压杆的弹性定律 1、等内力拉压杆的弹性定律 3、单向应力状态下的弹性定律   §2-5 拉压超静定问题及其处理方法 一、超静定问题及其处理方法 1、超静定问题:单凭静平衡方程不能确定出全部未知力 (外力、内力、应力)的问题。 2、超静定的处理方法:平衡方程、变形协调方程、物理方程相结 电教 30分钟 合,进行求解。 例1 设1、2、3三杆用铰链连接如图,已知:各杆长为:L1=L2、 L3 =L ;各杆面积为A1=A2=A、 A3 ;各杆弹性模量为:E1=E2=E、E3。外力沿铅垂方向,求各杆的内力。 3、超

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