绪论教案第1讲

教案（第一讲）本课程共64学时，其中讲授58学时，实验6学时。主讲教师：赵艳荣章节第一章绪论课时2授课班级2007级2.3.4班授课日期2009.2.17教学目的对学科有一个初步的概念上的了解。懂得重要性，引起学习它的兴趣。了解恰当的学习方法。教学重点材料力学的任务；基本假设；截面法。教学难点内力、应力、应变；截面法。教学手段讲授、多媒体与板书相结合课后习题习题1—2，3，5，6主要参考书目及网络资源《材料力学学习指导书》，陈乃立、陈倩编著，高等教育出版社，2004年。《材料力学》（Ⅰ，Ⅱ），单辉祖编著，高等教育出版社，1999年。教学内容及过程组织教学并导入本堂（5分钟）介绍材料力学的学时分配、课程性质和作用、课程的主要内容，使学生对本课程有大致了解。§1-1材料力学的任务（20分钟）一、基本概念1.构件—工程结构或机械的各组成部分。（举例说明）2.变形—在载荷作用下，构件的形状及尺寸发生的变化。介绍弹性变形和塑性变形的概念，并举例说明。二、确保构件正常工作的三项基本要求1.具有足够的强度（举例-----储气罐不应爆破等进行说明。）2.具有足够的刚度（举例-----摇臂钻床的立柱和摇臂不应变形过大，配以图片进行讲解。）3.满足稳定性要求（举例-----受压作用的细长杆，配以图片进行讲解。）三、材料力学的任务材料力学的任务：在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择适宜的材料，而提供必要的理论基础和计算方法。材料力学离不开实验，讲明实验研究在材料力学中的作用，为后续实验打下基础。§1-2变形固体的基本假设（15分钟）一、连续性假设认为组成变形固体的物质毫无空隙地充满了它的整个几何空间，且变形后仍保持这种连续性。（说明该假设的意义。）二、均匀性假设认为固体内各处有相同的力学性能。（说明该假设成立的原因及意义。）三、各向同性假设认为组成固体的材料沿各方向的力学性能完全相同。（说明该假设成立的原因，介绍各向同性材料和各向异性材料。）（材料的均匀性假设与各向同性假设容易混淆，用图举例讲明两者的区别。）四、小变形假设材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形与原始尺寸相比甚小，对构件进行受力分析时可忽略其变形。在研究平衡问题时，仍可按构件的原始尺寸进行计算，使问题大为简化。—原始尺寸原理材料力学的研究模型：连续、均匀、各向同性的小变形固体。§1-3外力及其分类（10分钟）讲解外力的定义、不同的分类方法。§1-4内力·截面法·应力（15分钟）一、内力的概念—构件因受外力作用而变形，其内部各部分之间因相对位置发生改变，而引起相邻部分的相互作用力。（强调附加内力的含义。）二、截面法——求内力的基本方法讲解截面法的概念，用截面法求内力的基本步骤，强调某个截面上的内力是指该截面上分布内力系的简化结果。以摇臂钻床为例，说明用截面法确定截面m—m上内力的具体过程。三、应力1.问题的提出（举例说明为什么要引入应力的概念。）2.应力的概念讲解应力的定义、数学表达式、应力的分类（正应力与切应力）、应力的单位。§1-5变形与应变（12分钟）说明研究固体变形的原因，变形与应变的关系，引出两种应变：线应变和角应变。一、线应变以图1-6的模型为例讲解平均应变、线应变的概念，强调一点的线应变的极限表达的理解，强调一点的线应变必须指沿某一方向的线应变。二、角应变—即一点单元体两棱边直角的改变量，无量纲。强调一点的角应变的极限表达的理解，强调一点的角应变必须指沿某一平面的角应变。§1-6杆件变形的基本形式（13分钟）一、材料力学的研究对象实际构件有各种不同的形状，根据形状的不同将构件分为：杆件、板壳件、块件等。材料力学的研究对象：杆件（等直杆）以及由若干杆件组成的简单杆系。二、杆件变形的基本形式1.轴向拉伸和压缩配以工程实例图片进行讲解，说明轴向拉伸和压缩的受力特点和变形特点。2.剪切配以连接件实例图片进行讲解，说明剪切的受力特点和变形特点。3.扭转配以传动轴实例图片进行讲解，说明扭转的受力特点和变形特点。4.弯曲配以吊车梁实例图片进行讲解，说明弯曲的受力特点和变形特点，强调力偶矩作用下发生扭转变形和弯曲变形的不同。三、组合变形——同时发生几种基本变形的变形形式。（工程实例-----车床主轴的弯曲、扭转、压缩组合变形，配以图片进行讲解。）四