武汉工程大学邮电与信息工程学院。
教案。课程名称:工程力学ⅱ
授课教师:陈辉。
授课对象:11机制班。
授课学期:2012-2013第二学期。
总学时:64
学期学时:64
使用教材:材料力学(刘鸿文高教第五版)
制定时间:2013-2
第 1 次课教案。
一、讲授内容。
1、材料力学的任务。
材料力学主要研究固体材料的宏观力学性能,构件的应力、变形状态和破坏准则,以解决杆件或类似杆件的物件的强度、刚度和稳定性等问题,为工程设计选用材料和构件尺寸提供依据。
材料的力学性能:如材料的比例极限、屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率、弹性模量、横向变形因数、硬度、冲击韧性、疲劳极限等各种设计指标。它们都需要用实验测定。
构件的承载能力:强度、刚度、稳定性。
构件:机械或设备,建筑物或结构物的每一组成部分。
强度:构件抵抗破坏(断裂或塑性变形)的能力。
刚度——构件抵抗变形的能力。
稳定性——构件保持原来平衡形态的能力。
2、变形固体的性质及基本假设。
变形固体——在外力作用下发生变形的物体。
基本假设:1) 连续性假设:认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积。(某些力学量可作为点的坐标的函数)
2) 均匀性假设:认为固体内到处有相同的力学性能。
3) 各向同性假设:认为无论沿任何方向固体的力学性能都是相同的。
3、杆件变形的基本形式。
基本变形。1.轴向拉伸或压缩:在一对其作用线与直杆轴线重合的外力作用下,直杆在轴线方向发生的伸长或缩短变形。
2.剪切:在一对相距很近的、大小相同、指向相反的横向外力作用下,直杆的主要变形是横截面沿外力作用方向发生相对错动。
3.扭**在一对转向相反、作用面垂直于直杆轴线的外力偶作用下,直杆的相邻横截面将绕轴线发生相对转动。
4.弯曲:在一对转向相反、作用面在杆件纵向平面内的外力偶作用下,直杆的相邻横截面将绕垂直杆轴线的轴发生相对转动。
组合变形:当杆件同时发生两种或两种以上基本变形时称为组合变形。
二、教学目的及要求(学生掌握、了解的要点)
1.了解材料力学的任务;
2.理解对变形固体的基本假设;
3.理解内力、应力、应变等基本概念;
4.了解杆件变形的基本形式。
三、教学重点。
材料力学的任务;变形固体的概念及其基本假设;变形的基本形式。
四、教学难点。
在讲述本章的内容时,注意强调基本概念,加深理解。
五、本讲计划学时及时间分配—2学时(100分钟)
第一节课:1、材料力学的任务 2、变形固体的性质及基本假设。
第二节课:3、杆件变形的基本形式。
六、实施步骤(多**、板书、教具与图表等说明)
采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。
多**授课,必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置。
八、其他(特色、体会及其他说明)
第 2 次课教案。
一、讲授内容。
1、轴向拉伸或压缩时横截面上的内力轴力图。
1)内力:由外力作用引起的构件内部相互之间的作用力。
2)截面法:截面法是求内力的一般方法,在需求内力的截面处,用一假想平面,沿该截面将杆件截开,取其一部分,将弃去部分对留下部分的作用,代之以内力,然后考虑留下部分的平衡,由平衡条件求出该截面上的内力。
3)轴力:因为外力与轴线重合,故分布内力系的合力作用线必然与轴线重合,若设为,称为轴力。
轴力符号规定:拉为正,压为负。
4)轴力图:轴力图的画法。
轴向拉伸或压缩时横截面上的应力。
1)应力的定义:内外力作用引起的应力密度。
2)横截面应力计算公式
直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。
二、教学目的及要求(学生掌握、了解的要点)
1. 正确应用杆件拉压正应力公式和变形公式,能熟练地进行拉压问题的强度和刚度分析。
2. 了解应力集中现象和圣维南原理。
3.正确画轴力图。
三、教学重点。
截面法的运用,轴力图的画法。
横截面上的正应力均布,切应力为零;横截面上的正应力是所有可能截面上的正应力的最大值。斜截面上正应力与切应力也都是均布的,45°截面上的切应力是所有可能截面上的切应力的最大值。在任何平行于轴线的面(包括平面和曲面)上,既无正应力又无切应力。
四、教学难点。
截面法是建立内力方程的最基本的方法,应熟练掌握。注意先将未知内力设正,建立方程时,内力和外力统一地按理论力学的规则进入方程。因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定。
五、本讲计划学时及时间分配。
第一节课:轴向拉伸压缩的内力和截面法
第二节课:轴力图的画法及其作用、正应力。
六、实施步骤(多**、板书、教具与图表等说明)
采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。
多**授课,必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置。
八、其他(特色、体会及其他说明)
第 3 次课教案。
一、讲授内容。
轴向拉伸(压缩)时的变形与位移。
1)变形的定义:受力物体形状改变时,两点之间线距离或两正交直线之间夹角的改变。前者称为线应变,后者称为角变形。
2)轴向拉压时的变形。
纵向变形 纵向应变
虎克定律 泊松比泊松比恒为正值。
二、教学目的及要求(学生掌握、了解的要点)
掌握胡克定理了解线应变、泊松比的概念。
三、教学重点。
胡克定理线应变拉压刚度
四、教学难点。
拉压刚度。五、本讲计划学时及时间分配。
第一节课:胡克定理线应变、泊松比。
第二节课:拉压刚度。
六、实施步骤(多**、板书、教具与图表等说明)
采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。
多**授课,必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置。
八、其他(特色、体会及其他说明)
第 4 次课教案。
一、讲授内容。
材料拉伸时的力学性能。
低碳钢(q235)拉伸时的力学性能。
1)变形的四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。
2)力学性能指标。
比例极限σp——应力和应变成正比时的最高应力值。
弹性极限σe——只产生弹性变形的最高应力值。
屈服极限σs——应力变化不大,应变显著增加时的最低应力值。
强度极限σb ——材料在断裂前所能承受的最大应力值。
弹性指标:弹性模量。
延伸率和断面收缩率:
试件拉断后,弹性变形消失,而塑性变形保留下来。
延伸率:断面收缩率:
卸载定律及冷作硬化。
试件若拉到强化阶段,如d点卸载,则沿(dd′)直线变化,短期内再加载,仍然沿(dd′)直线上升,说明比例极限提高,而延伸率降低,这种现象称为冷作硬化现象。
二、教学目的及要求(学生掌握、了解的要点)
理解低碳钢拉伸时的力学性能、及冷作硬化的应用。
三、教学重点。
低碳钢拉伸时的四个阶段。
四、教学难点。
冷作硬化原理。
五、本讲计划学时及时间分配。
第一节课:低碳钢拉伸的四个阶段。
第二节课:材料在压缩时的力学性能及应力应变图。
六、实施步骤(多**、板书、教具与图表等说明)
采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。
多**授课,必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置。
八、其他(特色、体会及其他说明)
第 5 次课教案。
一、讲授内容。
强度条件。强度校核:
强度计算 ②设计截面:
确定许用载荷:
二、教学目的及要求(学生掌握、了解的要点)
了解应力集中现象和圣维南原理。
三、教学重点。
拉压杆件的计算强度校核。
四、教学难点。
强度校核截面设计。
五、本讲计划学时及时间分配。
第一节课:拉压杆件的计算。
第二节课:强度校核。
六、实施步骤(多**、板书、教具与图表等说明)
采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。
多**授课,必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置。
八、其他(特色、体会及其他说明)
材料力学教案
教案。2011 2012学年第一学期。福建农林大学金山学院。教案编写说明。教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标,以教学大纲为依据,在熟悉教材 了解学生的基础上,结合教学实践经验,提前编写设计好每门课程每个章 节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课...
材料力学公式汇总
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a 钢材 b 浇注得很好的混凝土 c 木材 d 胶合板 e 塑料。二 判断题 正确的打 错的打 1 材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件。2 构件的强度 刚度和稳定性与所用材料的力学性质有关。3 要使结构安全正常地工作,就必须要求组成它的大部分构件能安全正常地工作。4 任何物体在外力作用下,都...
材料力学习题扭转
8.扭转应力公式的适用范围是。a 各种等截面直杆 b 实心或空心圆截面直杆。c 矩形截面直杆d 弹性变形e 弹性非弹性范围。9.直径为d的实心圆轴,最大的容许扭矩为t,若将轴的横截面积增加一倍,则。其最大容许扭矩为 ab cd 10.材料相同的两根圆轴,一根为实心,直径为 另一根为空心,内径为,外径...
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第四章截面实际的几何学基础。第一节形心和截面的一次轴矩。一 形心和截面的一次轴矩。分别称为微面积da对x y轴的一次轴矩 又叫静矩 称为截面对x y轴的一次轴矩 静矩 注意 静矩是对某一坐标而言的,同一图形对不同的坐标轴,其静矩不同。静矩的数值可能为正,可能为负,也可能为零 x y可正 可负 可零 ...
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