学习情境三：轴向拉伸与压缩.ppt

任务一：截面法、轴力、轴力图 咨 询 咨 询 咨 询 咨 询 内力、截面法、轴力及轴力图 3、轴力图 决 策 计 划 任务二：截面上的应力 、变形 咨 询 咨 询 咨 询 咨 询 一、应力.拉(压)杆内的应力 应力就是单位面积上的力? 拉(压)杆横截面上的应力 综上 (1) 时(横截面），有最大的正应力，切应力为零。 二、拉（压）杆的变形.胡克定律 1、纵向变形 2、横向变形 决 策 计 划 任务三：轴向拉压时的强度 咨 询 咨 询 咨 询 咨 询 决 策 计 划 任务四：轴向拉压时的静不定问题 咨 询 咨 询 咨 询 咨 询 1.求解静不定问题的基本方法： 1、列静力平衡方程； 2、由变形几何关系，列变形协调方程； 3、利用物理关系，建立补充方程； 4、将补充方程与静力平衡联力求解。 决 策 计 划 线应变: 绝对变形 描述弹性体在各点处线变形程度的量 当杆沿长度均匀变形时 纵向线应变 (无量纲) 相对变形 表示轴向变形的程度 咨询：相关知识 实验表明：在材料的线弹性范围内，△L与外力F和杆长L成正比，与横截面面积A成反比。 胡克定律 在材料的线弹性范围内，正应力与线应变呈正比关系。 ：拉抗（压）刚度 当拉（压）杆有两个以上的外力作用时，需要先画出轴力图，然后分段计算各段的变形，各段变形的代数和即为杆的总伸长量。 咨询：相关知识 横向线应变 △b=b1－b 泊松比 b b1 咨询：相关知识 （1）在教师指导下，拟定计算的基本思路。运用材料力学基本原理分析。 （2）计算。 （3）检查计算方法是否正确规范。 1.全班分为五个工作小组，各组成员配合计算过程； 2.在教师指导下，拟定计算的基本步骤。 3.在教师指导下，制定出任务实施的进度计划。 F2=10KN F1=30KN A B C 100 100 100 20KN 10KN x FN D 解：画轴力图 实 施 解： （2）计算正应力 20KN 10KN FN FN 实 施 （3）计算杆的总变形 实 施 优秀：按时并很好地完成实训任务，提交实训报告；实训报告内容完整，正确，条理清晰，结构逻辑性强，用词准确，能准确运用专业术语；（100分） 合格：基本能按时完成实训任务，提交实训报告；报告内容较完整，计算基本正确，条理基本清晰，用词基本准确，基本能运用专业术语；（70分） 不及格：不能按时完成实训任务，不能按时提交实训报告；报告内容不完整，计算不正确，条理不清晰，不能运用专业术语。（50分） 100 能否按时完成实训任务，提交实训报告；实训报告内容是否完整、准确。 评价标准 标准分 检查内容 序号 评 价 学习步骤 咨 询 决 策 计 划 实 施 检 查 评 价 参 考 资 料 《工程力学》教材及相关习题册。 工 程 资 料 图示一刚性梁。F=25kN，CD杆的直径d=20mm，许用应力 =160Mpa. 。 F 2L L A C D B d 1.班级学生自由组合为5个学习小组，各学习小组自行选出组长 2.各组长召集组员利用课外时间认真分析该物体的受力图，熟悉《工程力学》等相关资料； 3.各小组讨论制订计算方案；并进行实施； 4.对施工过程中的错误及不可行之处加以改正，并完善任务工单。 （1）校核CD杆的强度；（2）求结构的许可荷载[F]；（3）若F=50kN，试设计CD杆的直径d。 任务内容及要求 相 关 知 识 极限应力 许用应力 安全因数 拉压杆的强度条件 一、轴向拉压时的强度计算 1. 极限应力 许用应力 安全因数 （1）工程中将材料破坏时的应力称为极限应力，或危险应力，用σu表示。 对塑性材料：σu= σs（或σp0.2） 对脆性材料：σu= σb（或σbc） 咨询：相关知识 （2）构件在载荷作用下产生的应力，称为工作应力。等截面直杆最大轴力处的横截面称为危险截面。危险截面上的应力称为最大工作应力。 （3）为使构建正常工作，构件必须要有一定的安全储备，因此，将极限应力出以一个大于一的因数，即安全因数n，作为强度设计师的最大许可值，称为许用应力，用【 σ 】表示。 咨询：相关知识 对于塑性材料： 对于脆性材料： 或 或 在静载作用下，ns=1.5~2.5， nb=2.0~3.5 咨询：相关知识 2. 拉压杆的强度条件 强度条件 强度计算的三类问题 ： (1)、强度校核 (2)、截面设计 (3)、确定许用荷载 咨询：相关知识