构件受力分析4学时.doc

酒泉职业技术学院《工程力学》学习领域教案 NO： 1 班 级 13机制班 周 次 时 间 节 次 复习提问 力的基本知识 学习情境 构件受力分析 课程内容 力知识、静力学四公理 课时 2 学习目标 1.了解工程力学所研究的主要内容级其在工程技术中的地位和作用； 2. 掌握静力学四公理； 主要内容（*重点、难点） 教学设计与组织 重点：1.静力学四公理 2.三力平衡汇交定理 3.二力杆 难点：三力平衡汇交定理 【教学设计】 1.提问，引入新课 2.讲授新课 3.课堂小结 4.布置作业 【教学组织】 1.课堂教学，讲授为主 2.清点人数 教学地点 教学仪器设备 教学楼403 三角板 教学及参考资料 练习与习题 《工程力学》 刘思俊 前 言 学什么？ 1．工程力学由理论力学和材料力学两大部分组成。 2．理论力学的内容： （1）物质运动的普遍性：位置变化；生命过程；分子、原子运动；思维过程等。 （2）机械运动——物体之间，或物体各部分之间在空间的位置随时间的变化。如船舶的航行、机器的运转等。 （3）理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。 （4）理力包括三部分内容： 静力学——主要研究受力物体平衡时，这些力所应满足的条件。F=0 平衡是机械运动的一个特例，同时也是研究力的基本性质和力系简化的规律。 运动学——撇开运动的物理原因（如力和质量），只从几何的方面来研究物体的运动（如轨迹、速度、加速度等）。S=V0t+ at2/2 动力学——研究物体的运动与它受的力之间的关系。（略）F=Ma 3．材料力学的内容 为保证机械的正常工作，材料应当满足下列要求： （1）强度要求：在规定载荷作用下材料不应破坏。即材料应有足够的抵抗破坏的能力。 举例：起重机在工作时，其吊索在吊起重物时不能被拉断。 （2）刚度要求：是指材料应有足够的抵抗变形的能力。 举例：机床主轴。 （3）稳定性要求：是指材料应有足够的保持原有平衡状态的能力。 举例：内燃机的挺杆。 材料力学研究材料在受轴向拉力、剪切、挤压、扭转时的强度计算，梁弯曲时的强度和刚度的计算。 为什么学？ 工程力学的基本理论和基本方法广泛应用于各种领域，是工程技术的重要基础课。此外是为了能够更好地学习后续课程打基础，如机械原理、机械零件、机械设计等课程。 怎样学？ 1.认真听讲，做好笔记。 2.课前预习，及时复习。 3.独立完成作业。作业质量要求：铅笔作图，书写工整、规范。 4.考试考核：平时成绩+考试成绩 一、知识准备 （一）力的概念 1.力——是物体之间相互的机械作用，其效应是使物体的运动状态发生改变或形状发生改变（即变形）。 力对物体作用效应： 力使物体运动状态改变的效应，叫做力的外效应。（理论力学研究） 力使物体发生变形的效应，叫做力的内效应。（材料力学研究）。 力的外效应，又可分为移动效应和转动效应。 2.力的分类 （1）分布力——力的作用位置是物体的某一部分面积或体积，这种分布作用的力称为分布力。有线分布力、面分布力、体分布力。 （2）集中力——当力的作用面积不大时，这样的力称为集中力。 3.力的三要素：力对物体作用的效应，决定于下面三个要素： 力的大小、力的方向和力的作用点。 4.力的单位：采用国际单位制 牛顿（N）或千牛顿（KN）作为力的单位。旧的工程单位：Kg、T 1Kgf=9.8N 1tf=9.8KN 5.力的矢量表示 矢量与标量。 （二）质点和刚体 刚体——在任何力的作用下，物体都不会变形，即物体内任何两点间的距离永不改变。 质点——不计物体的自身尺寸，但考虑其质量。 刚体又可看成是各个质点间距离不变的质点系。 刚体、质点假设的必要性。 刚体、质点假设的适用性。 在理论力学中，所说的“物体”一般都是指刚体，所说的“点”通常是指质点。 （三）平衡的概念 1.平衡——是指物体相对于周围物体保持静止或作匀速直线运动。 2.平衡的相对性。在静力学中所讲的平衡，一般是指物体相对于地球（或机架）的平衡。 （四）基本定义 1.力系——同时作用在物体上的一群力称为“力系”。 2.平衡力系——如果某一个力系作用在物体上，使物体处于平衡状态，则这个力系称为“平衡力系”。 力系成为平衡力系而需要满足的条件称为平衡条件。 3.等效力系——若一力系对物体作用，能以另一力系代替而不改变原力系对该物体的作用效果，则这两个力系互为“等效力系”。 4.合力——如果一个力系和一个力等效，则这个力叫做这个力系的“合力”。 5.分力——力系中的每个力就称为力系的分力。 6.力系的简化——将一个复杂力系简化为一个简单力系或一个力的过程，称为力系的简化。 （五）静力学公理 1.二力平衡公理 作用在一个刚体上的两个力，若使刚体处于平衡，其充分必要条件是：两力等值、反向、共线。 矢量表示法