轴向拉伸和压缩.docx

PAGE\*MERGEFORMAT19课题序号授课班级授课课时2授课形式复习授课章节名称轴向拉伸和压缩的内力及应力使用教具教学目的1、了解轴向拉伸和压缩的概念；2、掌握截面法求轴力和应力；3、正确画出轴力图．教学重点轴力图的画法．教学难点截面法求解轴力和应力．更新、补充、删节内容课外作业教学后记教学过程了解掌握1．强度、刚度、稳定性的概念；材料力学的研究对象；2．轴向拉伸和压缩的概念。1．用截面法求轴向拉、压杆横截面上的轴力、应力，画轴力图；2．虎克定律，杆件轴向变形的计算和线应变的概念；3．轴向拉、压杆的强度计算。2011年2012年2013年考点题型考点题型考点题型1．杆件轴向变形的计算；2．材料在拉伸和压缩时的力学性质；3．杆件轴向变形的计算和线应变的概念。选择题选择题计算题1．材料在拉伸和压缩时的力学性质；2．杆件轴向变形的计算；3．轴向拉、压杆的强度计算。选择题填空题计算题1．用截面法求轴向拉、压杆横截面上的轴力2．材料在拉伸和压缩时的力学性质；3．轴向拉、压杆的强度计算。选择题选择题计算题主要考点：用截面法求轴向拉、压杆横截面上的轴力、应力；虎克定律，杆件轴向变形的计算和线应变的概念；轴向拉、压杆的强度计算。三．知识清单1．强度、刚度、稳定性的概念，材料力学的研究对象承载能力主要包括构件或结构的强度、刚度和稳定性。强度是指构件或结构抵抗受力破坏的能力。刚度是指构件或结构受力后抵抗变形的能力。工程上把构件受力后保持其原有的平衡状态的能力称为稳定性。材料力学的研究对象：研究构件在荷载作用下所产生的内力、变形规律；建立满足强度、刚度、稳定性要求所需的条件，为既安全又经济地设计构件提供科学的计算方法。2．轴向拉伸和压缩的概念轴向变形受力特点：直杆的两端沿轴线方向作用一对大小相等、方向相反的力。变形特点：在外力作用下产生杆轴线方向的伸长或缩短。当作用力背离杆端时，作用力是拉力，杆件产生伸长变形，称为轴向拉伸。当作用力指向杆端时，作用力是压力，杆件产生压缩变形，称为轴向压缩。3．用截面法求轴向拉、压杆横截面上的轴力，画轴力图内力：由外力(或外部因素)引起的杆件内各部分间相互的作用力。截面法是计算各种内力的基本方法，截面法求内力的基本步骤：（1）切开在需求内力的截面处假设将杆件切成两部分。（2）代替取一部分为研究对象，并用内力代替弃去部分对研究部分的作用。（3）平衡对研究部分建立平衡方程求解内力。轴向拉伸和压缩变形产生的内力是轴力，当杆件受拉而伸长时，轴力背离截面，截面取正号；反之取负号。轴力图：用平行于杆轴线的坐标表示横截面的位置，垂直的坐标表示横截面的轴力，按选定的比例尺把正轴力画在轴的上方，负轴力画在轴的下方。4．轴向拉、压杆横截面上的正应力应力：单位面积上的内力。应力反映了内力的分布集度。轴向拉、压杆横截面上的应力是均匀分布的，垂直于横截面，是正应力。符号与轴力相同，拉应力为正，压应力为负。【课堂探析】考点一：轴向拉伸和压缩的概念例：填空：轴向拉（压）杆的受力特点是沿杆方向作用一对大小，方向的力。解题分析：轴向拉（压）杆的受力特点是沿杆轴线方向作用一对大小相等，方向相反的力。基础再练：选择题某直杆受到一对大小相等、方向相反的力作用，则杆件发生的变形是（）。A．轴向拉伸B．轴向压缩C．轴向拉伸或压缩D．以上都不是考点二：轴向拉、压杆的轴力例1：如图所示阶梯形杆，ABC段为钢材，CD段为铝材，在力F作用下（）A.AB段轴力最大B.BC段轴力最大C.CD段轴力最大D.三段轴力一样大解题分析：可以用截面法将杆件分别在AB、BC、CD段截开，求得轴力都为F，三段轴力一样大。另一思路：因轴力只与外力有关，而与杆件截面、材料无关，所以三段轴力相等。答案：D。例2：如图所示正方形结构，各杆横截面面积相同，且匀为短粗杆。已知P＝100kN，求各杆的轴力解题分析：对称结构、对称荷载，所以轴力对称相等，即AB杆、BC杆、AD杆、DC杆轴力均相等，因此只需要求AB杆、BD杆轴力。分别以取A节点、B节点为研究对象解题。1）取A节点，作受力图如图ΣY＝0NAB＝＝70.7kN(拉)，NAD＝NBC＝NCD＝NAB＝70.7kN(拉)2）取B节点，作受力图如图ΣX＝02NBA×＋NBD＝0NBD＝－100kN(压)基础再练：1．试求图示直杆横截面1-1、2-2、3-3上的轴力，并画出轴力图。2．图示铰接结构由杆AB和AC组成，F=100kN，求杆AB和AC的轴力。教学后记课题序号授课班级授课课时2授课形式复习授课章节名称轴向拉伸与压缩强度计算使用教具教学目的1、理解工作应力的计算；2、掌握强度条件的应用3、强度校核的计算．教学重点强度校核计算．教学难点理解强度条件的应用．更新、补充、删节内容课外作业教学后记教学过程了解掌握1．强度、刚度、稳定性