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时间:2019-11-15
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1、材料力学教案2木材的拉伸与压缩时的力学性质与低碳钢等一般材料不同的特性。其顺木纹方向的强度要比垂直木纹方向的高得多,是各向异性材料,而II其抗拉强度高于抗压强度。材料在拉伸与压缩时力学性质特点:当应力不超过一定限度(不同材料英限度不同)时,与成正比;塑性材料的抗拉强度极限比脆性材料高,宜作受拉构件;表示其强度特征的是S和b,而S是杆件强度设计的依据;脆性材料的抗压强度极限远大于其抗拉强度极限,宜作受压构件;唯一表示强度特征的是b,它也是杆件强度设计的依据。7.6温度和时间对材料力学性质的影响:在室温下塑性材料的塑性指标随着温度的降
2、低而减小,并随着温度的升高而显著地增人(个别材料也会有相反的现象)。与此相反,衡量材料强度的指标则随着温度的降低而增大,并随着温度的升高而减小。蠕变——在高温和定值静载荷作用下,材料的变形将随着时间而不断地慢慢增加,此现彖称蠕变。松弛——在变形维持不变的情况下,材料随时间而发展的蠕变变形(不可恢复的塑性变形)将部分地代替其初始的弹性变形,从而使材料中的应力随着时间的增加而逐渐减小,这种现象称应力松弛。8、轴向拉压时的强度计算8.1极限应力、安全系数、许用应力:极限应力材料破坏时的应力称为极限应力。jxs塑性材料b脆性材料安全系数、
3、许用应力jxn构件工作时允许达到的最人应力值称许用应力[许用应力应低于极限应力。(1)从安全考虑,构件需要有一定的强度储备;(2)构件的实际工作情况与设计时所设想的条件难以完全一致,有许多实际不利因素无法预计。[]jxn,其影响因索主要有:n—安全系数(人于1的数)(1)材料的均匀程度;(2)载荷估计的准确性;(3)计算方法方面的简化和近似程度;(4)构件的加工工艺、工作条件、使用年限和巫要性等。7.2强度条件:为了保证构件有足够的强度,杆内最大工作应力不得超过材料在拉压时的许用应力[],即maxN[]Amax它町解决丁程上的三类
4、强度问题:强度校核设计截而确定许对载荷9、拉伸和压缩静不定问题9.1静不定问题的解法:基木思路:静力学关系,变形几何关系,物理关系。斛超静定问题,除列出平衡方程外,述要通过研究变形和内力的关系建立足够数量的补充方程,为此要找出变形的协调条件,即保持结构连续所必须满足的变形儿何条件,在通过变形的物理条件(内力与变形的关系)就可以列出所需要的补充方程。7.2装配丿应力:杆件制成后,其尺寸有微小谋差是难免的,这种误差使静定结构的几何形状发生微小改变,而不会引起内力。但对超静定结构,这种误差就会使杆件在承受载荷前产生较人的内力。由于加工误
5、差,强行装配而引起的内力称为装配内力,与Z相应的应力叫装配应力。计算装配应力的关键在于根据结构的变形儿何关系建立补充方程。这类超静左问题的变形儿何关系中一定有一项与尺寸误差有关。9.3温度应力:热胀冷缩是金属材料的通性,在静定结构中杆件对以自由变形,温度均匀变化所产生的伸缩,不会在杆内引起内力。但在超静定结构屮,杆件的伸缩受到部分或全部约束,温度变化将会引起内力,和它相应的应力称为温度应力。10、连接件的实用让算剪切变形的受力特点:作用在杆件两个侧而上冃于轴线垂直的外力,人小相等,方向相反,作用线相距很近。变形特点是:两个力Z间的
6、截而沿剪切面相对错动。构件只有一个剪切而的情况称为单剪切,有两个剪切而时称为双剪切。可能被剪断的截而称为剪切而。剪应力、挤压应力的计算VV[]AA式中V:剪切面上的明力,它与P的关系曲平衡方程确宦。A:剪切面面积(不一定是横截面的面积,且与外载荷平行)bs=P[bs]AbsP:挤压面上的挤压力Abs:挤压面面积(-与外载荷垂直)课后作业:第三章扭转一、教学口标和教学内容教学口标掌握扭转内力的计算方法;正确理解并熟练掌握扭转剪应力、扭转变形的计算方法、剪切胡克定律和剪应力互等定理、扭转强度和扭转刚度计算。教学内容1外力偶矩的计算,扭
7、矩、扭矩图,纯剪切。O2圆轴扭转时的应力和变形,扭转的强度条件和刚度条件。O3扭转的强度计算和刚度计算。O4扭转静不定问题,非圆截而杆扭转。O一、重点难点重点:圆轴扭转时横截面上剪应力分布规律和强度,圆轴扭转变形时的刚度和变形(相对扭转角)计算。难点:扭转剪应力推导过程重点处理:通过例子,关键理解max是指整个轴上的Tmax面上的最外边缘点(等T截面);对变截ifilFJ用maxWp;严格区分刚度和扭转角的区别max难点处理:结合、对比N的推导过程,和薄壁圆筒横截而上的推导,让学A生思考可能采用的方法,然后在讲解。三、教学方式采用
8、启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生冋答问题,达到课堂互动。四、建议学时五、讲课提纲1、扭转的概念:杆件发生扭转变形的受力特点是:在杆件上作用着大小相等、转向相反、作用平而垂直于杆件轴线的两组平行力偶系。图所示的就是杆件受扭的最简单情况。杆件
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