轴向拉伸或压缩时的强度计算教案.docVIP

第三节直杆轴向拉伸与压缩的强度计算

【课题名称】直杆轴向拉伸与压缩的强度计算

【教材版本】栾学钢主编。机械根底〔多学时〕。北京：高等教育出版社，2010

【教学目标与要求】

一、知识目标熟悉直杆轴向拉伸与压缩的强度计算。

二、能力目标培养分析直杆轴向拉伸与压缩问题的解决能力。

三、素质目标了解直杆轴向拉伸与压缩的变形与强度计算。

四、教学要求1、了解直杆轴向拉伸与压缩的变形的特点。

2、会对直杆轴向拉伸与压缩的变形作强度计算。

【教学重点】直杆轴向拉伸与压缩的变形作强度计算。

【难点分析】求许用应力和最大拉力。

【教学方法】教学方法：讲练法、讨论法。

【教学资源】1．机械根底网络课程．北京：高等教育出版社，2010

2．吴联兴主编．机械根底练习册．北京：高等教育出版社，2010

【教学安排】1学时〔45分钟〕

教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、练习与设问。

【教学过程】

导入新课

复习上一节学习的内容，提出问题，找同学答复并播放视频。

接下来看几幅图片：

通过图片，我们能够看到那些现象，造成这种现象的原因大地是什么呢？这就和我们这节课学习的内容息息相关了。直杆受轴向拉伸与压缩时产生的变形，将影响到材料的强度，哪怎麽确定材料的强度能否满足使用要求呢？

二、新课教学

〔一〕、极限应力许用应力平安因素

(1)极限应力

定义：使材料丧失正常工作能力时的应力称为极限应力。

塑性材料的极限应力是其屈服点应力，

脆性材料的极限应力是其强度极限应力。

〔2〕许用应力

定义：构件在工作时所允许的最大应力称为许用应力，用表示。

公式：极限应力除以大于1的系数S得出许用应力，S称为平安系数

对于塑性材料，

对于塑性材料，是极限应力，因此许用应力为：

对于脆性材料，

对于脆性材料，是极限应力，因此许用应力为

式中特别提醒：对应于塑性材料的平安因素，一般取S=1.2~2.5

对应于脆性材料的平安因素，一般取S=2.0~3.5

〔3〕平安系数

〔塑性材料〕〔脆性材料〕

标准强度与许用应力的比值，是构件工作的平安储藏。确定平安系数要兼顾经济与平安，一般考虑以下几个方面的因素：

1〕载荷分析和计算的精确程度。

2〕材料的不均匀性的估计的准确程度。

3〕构件的加工工艺和工作条件的影响，以及构件的重要性。

平安系数取值过大，许用应力过低，造成材料浪费〔图1〕；平安系数取值过小，用料减少，但平安得不到保证〔图2〕。

图1图2

二、拉〔压〕杆的强度条件

为了保证拉〔压〕杆的平安正常地工作，必须使杆内的最大工作应力不超过许用应力，即

式中，为横截面上的轴力，以其绝对值代入式中；A为横截面的面积。

上式称为拉〔压〕杆的强度条件。利用上式的强度条件，

可以解决以下三类问题。

1、强度校核(判断构件是否破坏)

2、设计截面(构件平安工作时的合理截面大小及形状)

3、许用载荷确实定(构件最大承载能力确实定)

根据力的平衡条件即可求出结构所能承受的最大载荷,称为许用载荷。

三、小结

轴向拉伸与压缩时的强度计算是保证杆件平安使用的前提。但要先求出平安系数和许用应力，并计算出危险截面的内力和截面积。

本节课我们所学习的知识点主要有：

1、极限应力

2、平安系数

3、许用应力

4、拉压杆的强度条件

5、拉压杆强度公式的运用

四、布置作业

上课之前所发的练习题和习题册相关练习。

机械根底

课题：轴向拉伸与压缩时杆件的

强度计算