轴向拉伸与压缩的应力及强度计算条件

1、机械设计基础课程单元教学设计单元标题：轴向拉伸与压缩的应力及强度计算条件单元教学学时2在整体设计中的位置第10次授课班级上课地点教学目标能力目标知识目标素质目标1.能求轴向拉伸与压缩横截面上应力；2.能利用胡克定律求变形。3.能利用强度计算条件解决三类问题1.理解应力的概念；2.掌握拉压杆正应力计算；3.理解应变的概念；4.掌握胡克定律的第一第二表达式；5.掌握强度计算条件1.培养学生热爱本专业、爱学、会学的思想意识。2.培养学生应用理论知识分析和解决实际问题的能力；3.培养学生的团队合作意识；4.培养学生仔细、认真、严谨的工作态度。能力训练任务及案例任务1：计算拉压杆的应力；任务2：计算拉压

2、杆的变形;教学材料1.教材;2.使用多媒体辅助教学。单元教学进度步骤教学内容教学方法学生活动工具手段时间分配1复习、导入复习：拉压杆的受力变形特点、截面法求轴力直接法求轴力导入：在求轴力时，我们已经知道轴力的大小不能代表一个杆件的受力强弱，那谁能代表呢？提问讲授讨论回答黑板课件视频5分钟2提出任务如图(a)所示的三角形托架，P=75kN，AB杆为圆形截面钢杆，其1=160MPa；BC杆为正方形截面木杆，其2=10MPa，试确定AB杆的直径d和BC杆的边长a。情景教问题探究问题引领听讲思考黑板、ppt5分钟一.应力应力：内力在截面上某点处的分布集度，称为该点的应力。在拉（压）杆横截面上，与轴力N

3、相对应的是正应力，一般用表示。案例应用1：一变截面圆钢杆ABCD如图5-6（a）所示，已知F1=20kN，F2=35kN，F3=35kN，d1=12mm，d2=16mm，d3=24mm。试求：（1）各截面上的轴力，并作轴力图。（2）杆的最大正应力。15分钟3讲授新知二.拉压杆的变形纵向伸长量纵向线应变胡克定律 （1）（2）横向变形为 横向线应变为当正应力不超过材料的比例极限时，横向线应变与纵向线应变成正比，但符号相反，即 为杆的横向线应变与纵向线应变代数值之比，称为泊松比或横向变形系数一.极限应力 许用应力  安全因数 1.极限应力（u）：材料失效时的应力。 塑性

4、材料的极限应力是屈服极限（s）； 脆性材料的极限应力是强度极限（b）。 2.许用应力：保证构件安全工作，材料许可承担的最大应力。 其中：n-安全系数 3.安全因数：为保证构件具有一定安全贮备而选取的一个大于1的系数。 4.选取安全系数时应考虑：计算精度、材质、工作环境、构件的重要性、其它意外因素5.对塑性材料一般取：n=1.32.0   对脆性材料一般取：n=2.03.5二.拉压杆的强度条件    1、强度条件：讲授法启发式问题探究讨论法分数激励听讲讨论回答黑板、ppt20分钟     其中：-

5、许用正应力三.强度计算    1.强度校核    校核      是否成立   2.截面设计         3.确定许可荷载      20分钟4任务分析分析杆的受力，制定解题方案利用平面汇交力系的平衡条件，先求未知力，然后利用强度计算条件设计出尺寸。启发、诱导讨论5分钟5任务实施小组讨论、确定实施步骤 ，个体完成计算。请部分同学到黑板上完成。启发、诱导、个别指导操作黑板纸本10分钟6点评1.知识的掌握情况；2.方案实施的情况；引导、归纳展示、汇报、听讲听讲