8剪切与挤压电子教案.docx
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8剪切与挤压电子教案
剪切与挤压
【课题名称】
剪切与挤压
【教学目标与要求】
一、知识目标
1、了解剪切与挤压的概念;
2、掌握剪切与挤压强度计算。
二、能力目标
利用剪切与挤压强度条件解决工程实际问题。
培养分析问题和解决问题的能力。
三、素质目标
1、了解剪切与挤压变形;
2、了解剪切与挤压强度条件在工程实践中的应用。
四、教学要求
1、初步了解剪切与挤压概念;
2、较深入地认识剪切与挤压强度条件的应用,有一定的分析和运用能力。
【教学重点】
1、剪切与挤压的受力特点、变形特点;
2、剪切与挤压强度计算。
【难点分析】
挤压面积计算。
【教学方法】
教学方法:
讲练法、演示法、讨论法、归纳法。
【教学安排】
2学时(90分钟)
教学步骤:
讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问,最后进行归纳。
【教学过程】
★复习旧课(5分钟)
1、拉压强度
2、拉压变形
★导入新课(演示工程实例:
剪钢板、、键连接等——引出剪切概念)
剪床剪钢板,销钉连接均属剪切变形。
★新课教学(80分钟)
剪切与挤压
一、剪切
1、剪切概念
受力特点:
作用于构件两侧面上外力的合力等值反向、作用线相距很近。
变形特点:
截面沿着力的作用方向相对错动。
这种变形称为剪切。
2、剪力和剪应力
平行于截面的内力称为剪力或切力。
截面法:
切、取、代、平。
单位面积上所受到的剪力称为剪应力。
单位:
兆帕(MPa)
v说明:
工程实例近似认为:
剪应力均布。
例题分析:
剪断钢板时刀口的作用力为,钢板宽,厚。
求剪断钢板时的剪应力。
解:
二、挤压
1、挤压的概念
受剪切的构件常常还承受挤压的作用。
在接触表面互相压紧而产生局部变形的现象称为挤压。
2、挤压应力
式中AB---挤压面积,曲面取直径投影面积。
v说明:
工程实际近似认为:
挤压应力均布。
v讨论:
不属于剪切破坏的是()
A、铆钉连接
B、键连接
C、钢板用对接焊缝连接
D、钢板用填角焊缝连接
三、剪切与挤压强度
剪切强度
挤压强度
校核强度设计截面确定许可载荷
v讨论:
材料抗挤的能力要比抗压的能力大得多?
例题分析:
教材例3-5
v应用:
演示工程实例:
剪钢板、销钉连接、键连接等。
★小结(5分钟)
⏹剪切概念、内力、应力;挤压概念、内力、应力。
⏹剪切与挤压强度
★作业
2-14
扭转与弯曲
【课题名称】
扭转与弯曲
【教学目标与要求】
一、知识目标
1、了解扭转与弯曲的概念;
2、掌握扭转与弯曲强度计算。
二、能力目标
利用扭转与弯曲条件解决工程实际问题。
培养分析问题和解决问题的能力。
三、素质目标
1、了解扭转与弯曲变形;
2、了解扭转与弯曲强度条件在工程实践中的应用。
四、教学要求
1、初步了解扭转与弯曲概念;
2、较深入地认识扭转与弯曲度条件的应用,有一定的分析和运用能力。
【教学重点】
1、扭转与弯曲的受力特点、变形特点;
2、扭转与弯曲教案强度计算。
【难点分析】
扭转与弯曲变形应力。
【教学方法】
教学方法:
讲练法、演示法、讨论法、归纳法。
【教学安排】
2学时(90分钟)
教学步骤:
讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问,最后进行归纳。
【教学过程】
扭转的概念
1.外力特征
力偶矩矢平行于杆的轴线。
力偶矩矢方向按右手螺旋法则确定。
2.扭转变形受力特点
杆件的两端作用着大小相等,方向相反,且作用面垂直于杆件轴线。
3.力偶变形特点
各轴线仍为直线,杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。
4.工程实例
方向盘轴、传动轴。
$3.2扭矩和扭矩图
1.外力偶矩的计算
N:
功率;
:
转速
2.扭矩和扭矩图
(1)内力偶矩:
杆件受扭时截面上的内力偶矩。
符号
(2)内力偶矩计算—截面法
用截面
将轴分成两部分,按右手螺旋法则把
,T表示为矢量,列出左部分平衡方程
,得到
当矢量方向与截面外法线方向一致时,T为正;反之为负。
对于杆件一侧作用多个外力偶矩情况,任一截面的内力偶矩等于其一侧所有外力偶矩的代数和
(3)扭矩图
表示杆件各横截面上扭矩变化规律的图形,反应出
值及其截面位置,从而进行强度计算(危险截面)。
该图一般以杆件轴线为横轴表示横截面位置,纵轴表示扭矩大小。
例传动轴如图,主动轮A输出功率
,从动轮B、C、D输出功率分别为
,
,轴的转速为
。
试作轴的扭矩图。
解:
(1)求外力偶矩
(2)求截面内扭矩
在BC段内
在CA段内
在AD段内
(3)画扭矩图
对称弯曲的概念及梁的计算简图
一、弯曲的概念
受力特征:
外力是作用线垂直于杆轴线的平衡力系(有时还包括力偶)。
变形特征:
杆的轴线在变形后成为曲线。
以弯曲变形为主的杆件称为梁。
对称弯曲(平面弯曲):
当梁上荷载位于纵向对称面内,通过且垂直于梁轴线,则变形后的梁轴线仍在此平面内,这种弯曲变形称为平面弯曲。
非对称弯曲:
若梁不具有纵向对称面,或者虽有纵向对称面,但外力并不作用在此平面内,这种弯曲变形称为非对称弯曲。
二、梁的计算简图
1.梁的简化(主要介绍支座的简化)
支座的作用:
产生反力以平衡荷载,同时阻止梁对基础的相对运动。
(1)活动铰支座
只限制A沿铅垂方向(AB方向)的运动,故,只有反力Y。
(2)固定铰支座
限制A在纵向对称面内产生线位移,此时的反力可用X和Y来表示。
(3)固定支座
限制A的线位移及角位移,故有反力X、Y及反力矩m。
活动铰支座固定铰支座固定支座
2.梁的种类
(1)静定梁
梁的未知力的数目恰好等于独立的静力平衡方程式的数目,此时,所有的未知力都可由平衡方程完全确定,这样的梁称为静定梁。
它又可分为单跨梁和多跨度梁,其中,常见的单跨梁有:
简支梁悬臂梁外伸梁
梁在两支座间的部分称为跨。
其长度称为跨长。
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