第一章绪论第二章受轴向拉伸(讲稿)

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1、第一章绪论同济大学航空航天与力学学院顾志荣一、教学目标和教学内容1、教学目标⑴了解材料力学的任务和研究内容；(2)了解变形固体的基本假设；(3)构件分类，知道材料力学主要研究等直杆；(4)具有截面法和应力、应变的概念。2、教学内容(1)构件的强度、刚度和稳定性概念，安全性和经济性，材料力学的任务；(2)变形固体的连续性、均匀性和各向同性假设，材料的弹性假设，小变形假设；(3)构件的形式，杆的概念，杆件变形的基本形式;(4)截面法，应力和应变。二、重点与难点重点同教学内容，基本上无难点。三、教学方式讲解，用多媒体显示工程图

2、片资料，提出问题，引导学生思考，讨论。四、建议学时1～2学时五、实施学时六、讲课提纲471、由结构与构件的工作条件引出构件的强度、刚度和稳定性问题。强度：构件抵抗破坏的能力；刚度：构件抵抗变形的能力；稳定性：构件保持自身的平衡状态为。2、安全性和经济性是一对矛盾，由此引出材料力学的任务。3、引入变形固体基本假设的必要性和可能性连续性假设：材料连续地、不间断地充满了变形固体所占据的空间；均匀性假设：材料性质在变形固体内处处相同；各向同性假设：材料性质在各个方向都是相同的。弹性假设：材料在弹性范围内工作。所谓弹性，是指作用在

3、构件上的荷载撤消后，构件的变形全部小时的这种性质；小变形假设：构件的变形与构件尺寸相比非常小。4、构件分类杆，板与壳，块体。它们的几何特征。5、杆件变形的基本形式基本变形：轴向拉伸与压缩，剪切，扭转，弯曲。各种基本变形的定义、特征。几种基本变形的组合。6、截面法，应力和应变截面法的定义和用法；为什么要引入应力，应力的定义，正应力，切应力；为什么要引入应变，应变的定义，正应变，切应变。47第二章轴向拉伸与压缩一、教学目标和教学内容1、教学目标⑴掌握轴向拉伸与压缩基本概念；⑵熟练掌握用截面法求轴向内力及内力图的绘制；⑶熟练掌

4、握横截面上的应力计算方法，掌握斜截面上的应力计算方法；⑷具有胡克定律，弹性模量与泊松比的概念，能熟练地计算轴向拉压情况下杆的变形；⑸了解低碳钢和铸铁，作为两种典型的材料，在拉伸和压缩试验时的性质。了解塑性材料和脆性材料的区别。(6)建立许用应力、安全系数和强度条件的概念，会进行轴向拉压情况下构件的强度计算。(7)了解静不定问题的定义，判断方法，掌握求解静不定问题的三类方程（条件）：平衡方程，变形协调条件和胡克定律，会求解简单的拉压静不定问题。2、教学内容(1)轴向拉伸与压缩的概念和工程实例；(2)用截面法计算轴向力，轴向

5、力图；(3)横截面和斜截面上的应力；(4)轴向拉伸和压缩是的变形；(5)许用应力、安全系数和强度条件，刚度条件；(6)应力集中的概念；(7)材料在拉伸和压缩时的力学性能；47(8)塑性材料和脆性材料性质的比较；(9)拉压静不定问题(10)圆筒形压力容器。二、重点难点重点：教学内容中的（1）～（5），（7）～（9）。难点：拉压静不定问题中的变形协调条件。通过讲解原理，多举例题，把变形协调条件的形式进行归类来解决。讲解静定与静不定问题的判断方法。三、教学方式采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。四、建议学时

6、8学时五、实施学时六、讲课提纲Ⅰ、受轴向拉伸（压缩）时杆件的强度计算一、轴向拉（压）杆横截面上的内力1、内力的概念（1）内力的含义（2）材料力学研究的内力——附加内力2、求内力的方法——截面法（1）截面法的基本思想假想地用截面把构件切开，分成两部分，将内力转化为外力而显示出来，并用静力平衡条件将它算出。举例：求图示杆件截面m-m上的内力47图2-1截面法求内力根据左段的平衡条件可得：ΣFX=0FN-FP=0FN=FP若取右段作为研究对象，结果一样。（1）截面法的步骤：①截开：在需要求内力的截面处，假想地将构件截分为两部分

7、。②代替：将两部分中任一部分留下，并用内力代替弃之部分对留下部分的作用。③平衡：用平衡条件求出该截面上的内力。（2）运用截面法时应注意的问题：力的可移性原理在这里不适用。47图2-2不允许使用力的可移性原理3、轴向内力及其符号规定（1）轴向拉（压）杆横截面上的内力——轴向内力，轴向内力FN的作用线与杆件轴线重合，即FN是垂直于横截面并通过形心的内力，因而称为轴向内力，简称轴力。（2）轴力的单位：N（牛顿）、KN（千牛顿）（3）轴力的符号规定：轴向拉力（轴力方向背离截面）为正；轴向压力（轴力方向指向截面）为负。4、轴力图（

8、1）何谓轴力图？杆内的轴力与杆截面位置关系的图线，即谓之轴力图。例题2-1图2-3,a所示一等直杆及其受力图，试作其轴力图。(a)47(b)图2-3（1）轴力图的绘制方法①轴线上的点表示横截面的位置；②按选定的比例尺，用垂直于轴线的坐标表示横截面上轴力的数值；③正值画在基线的上侧,负值画在基线的下侧；④轴力图应画在受