平面体系的自由度及约束.doc

平面体系的自由度及约束教学 课题教学 目的教学 重点主要教学方 法教 具平面体系的自由度及约束（建筑力学下册、第16.2平面体系的自由度及约束）1. 了解自由度、约束的概念2. 掌握几种约束的作用3. 通过教学使学生树立起“世上无难事，只要肯登攀”的学习信心几种约束的作用举例、演示、推导、总结粉笔、教鞭、实物、幻灯教学过程时间分配教 学 内 容教学方法的运用复习（5分钟）新课导入（34分钟）1、几何可变体系、几何不变体系的概念2、平面体系几何组成分析的目的1、自由度的概念结论1：平面内的一个点有二种独立的运动方式，确定平面内的一个点的位置需要二个独立的坐标。结论2：平面内的一个刚片有三种独立的运动方式，确定平面内的一个刚片的位置需要三个独立的坐标。总结自由度的概念1）.所谓自由度是指确定体系位置所必须的独立坐标数。2）.所谓自由度是指体系独立的运动方式。2、约束的概念能使体系减少自由度的装置称为约束（或称为联系）幻灯幻灯举例：1、平面内的一个点（粉笔头作演示）2、平面内的一个刚片(黑板擦作演示)幻灯举例教学过程时间分配教 学 内 容教学方法的运用几种常见的约束作用1）.链杆：一个链杆可减少一个自由度。2）.铰：单铰：3（自由度）-2（约束）=1（自由度）总结：一个单铰可减少两个自由度。复铰：9（自由度）-6（约束）=3（自由度）或：9（自由度）-2（约束）3（刚片） =3（自由度）即：9（自由度）-2（约束）4-1（刚片） =3（自由度）总结：一个复铰可减少2（n-1）自由度。 （4-1）（刚片）3（自由度）-（4-1）（刚片）2（约束）=（4-1）（刚片）1（自由度）总结：一个复铰相当于（n-1）个单铰。举例举例举例、推导教学过程时间分配教 学 内 容教学方法的运用3). 刚性连接： 简单的刚性连接：3（自由度）-3（约束）=0（自由度）总结：一个简单的刚性连接可减少三个自由度。 复杂的刚性连接：6（自由度）-6（约束）=0（自由度）或：6（自由度）-3（约束）2（刚片） =0（自由度）即：6（自由度）-3（约束）3-1（刚片） =0（自由度）总结：一个复杂的刚性连接可减少3（n-1）自由度。 （3-1）（刚片）3（自由度）-（3-1）（刚片）3（约束）=（3-1）（刚片）0（自由度）总结：一个复杂的刚性连接相当于（n-1）个简单的刚性连接。举例举例、推导教学过程时间分配教 学 内 容教学方法的运用总结（5分钟）作业（1分钟）1、 自由度2、 约束3、几种常见的约束作用1）链杆2）铰3）刚性连接1、阅读本节课文2、预习 16.3 几何不变体系的简单组成规则幻灯、提问716、2平面体系的自由度和约束16.2.1自由度概念： 所谓自由度是指确定体系位置所必须的独立的坐标数。所谓自由度是指体系独立的运动方式。16.2.2约束概念： 能使体系减少自由度的装置称为约束（或称为联系）几种约束的作用：1. 链杆：一个链杆可以减少一个自由度。2. 铰1）.单铰：一个单铰减少两个自由度。 3-2=12）.复铰：一个复铰减少2（n-1）个自由度。 一个复铰相当于（n-1）个单铰。9-6=3 即：9-23=3 或：9-2（4-1）=33. 刚性连接简单的刚性连接：一个简单的刚性连接减少三个自由度。3-3=0复杂的刚性连接：一个复杂的刚性连