剪切和挤压 电子教案.doc

剪切与挤压【课题名称】剪切与挤压【教学目标与要求】一、知识目标1、了解剪切与挤压的概念；2、掌握剪切与挤压强度计算。二、能力目标利用剪切与挤压强度条件解决工程实际问题。培养分析问题和解决问题的能力。三、素质目标1、了解剪切与挤压变形；2、了解剪切与挤压强度条件在工程实践中的应用。四、教学要求1、初步了解剪切与挤压概念；2、较深入地认识剪切与挤压强度条件的应用，有一定的分析和运用能力。【教学重点】1、剪切与挤压的受力特点、变形特点；2、剪切与挤压强度计算。【难点分析】挤压面积计算。【教学方法】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。【教学过程】 复习旧课（5分钟）1、拉压强度2、拉压变形 导入新课（演示工程实例：剪钢板、键连接等引出剪切概念）剪床剪钢板，销钉连接均属剪切变形。 新课教学(80分钟)剪切与挤压 一、剪切 1、剪切概念受力特点：作用于构件两侧面上外力的合力等值反向、作用线相距很近。变形特点：截面沿着力的作用方向相对错动。这种变形称为剪切。2、剪力和剪应力平行于截面的内力称为剪力或切力。 截面法：切、取、代、平。单位面积上所受到的剪力称为剪应力。单位: 兆帕（MPa）v 说明：工程实例近似认为：剪应力均布。例题分析： 剪断钢板时刀口的作用力为 ，钢板宽 ，厚 。求剪断钢板时的剪应力。 解： 二、挤压1、 挤压的概念受剪切的构件常常还承受挤压的作用。在接触表面互相压紧而产生局部变形的现象称为挤压。2、 挤压应力 式中 AB-挤压面积，曲面取直径投影面积。v 说明：工程实际近似认为：挤压应力均布。v 讨论： 不属于剪切破坏的是（ ）A、铆钉连接B、键连接C、钢板用对接焊缝连接D、钢板用填角焊缝连接三、剪切与挤压强度剪切强度 挤压强度 校核强度 设计截面 确定许可载荷v 讨论：材料抗挤的能力要比抗压的能力大得多？例题分析：教材例3-5v 应用：演示工程实例：剪钢板、销钉连接、键连接等。 小结（5分钟）n 剪切概念、内力、应力；挤压概念、内力、应力。n 剪切与挤压强度 作业2-14扭转与弯曲【课题名称】 扭转与弯曲【教学目标与要求】一、知识目标1、了解扭转与弯曲的概念；2、掌握扭转与弯曲强度计算。二、能力目标利用扭转与弯曲条件解决工程实际问题。培养分析问题和解决问题的能力。三、素质目标1、了解扭转与弯曲变形；2、了解扭转与弯曲强度条件在工程实践中的应用。四、教学要求1、初步了解扭转与弯曲概念；2、较深入地认识扭转与弯曲度条件的应用，有一定的分析和运用能力。【教学重点】1、扭转与弯曲的受力特点、变形特点；2、扭转与弯曲教案强度计算。【难点分析】扭转与弯曲变形应力。【教学方法】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。【教学过程】扭转的概念1外力特征力偶矩矢平行于杆的轴线。力偶矩矢方向按右手螺旋法则确定。2扭转变形受力特点杆件的两端作用着大小相等，方向相反，且作用面垂直于杆件轴线。3力偶变形特点各轴线仍为直线，杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。4工程实例方向盘轴、传动轴。$3.2扭矩和扭矩图1外力偶矩的计算N：功率；：转速2扭矩和扭矩图（1）内力偶矩：杆件受扭时截面上的内力偶矩。符号（2）内力偶矩计算截面法用截面将轴分成两部分，按右手螺旋法则把，T表示为矢量，列出左部分平衡方程，得到当矢量方向与截面外法线方向一致时，T为正；反之为负。对于杆件一侧作用多个外力偶矩情况，任一截面的内力偶矩等于其一侧所有外力偶矩的代数和 （3）扭矩图表示杆件各横截面上扭矩变化规律的图形，反应出值及其截面位置，从而进行强度计算（危险截面）。该图一般以杆件轴线为横轴表示横截面位置，纵轴表示扭矩大小。例 传动轴如图，主动轮A输出功率，从动轮B、C、D输出功率分别为，轴的转速为。试作轴的扭矩图。解：（1）求外力偶矩BCADIIIIIIIIIIII（2）求截面内扭矩在BC段内TIIITx在CA段内在AD段内（3）画扭矩图 对称弯曲的概念及梁的计算简图一、 弯曲的概念受力特征：外力是作用线垂直于杆轴线的平衡力系（有时还包括力偶）。变形特征：杆的轴线在变形后成为曲线。以弯曲变形为主的杆件称为梁。对称弯曲（平面弯曲）：当梁上荷载位于纵向对称面内，通过且垂直于梁轴线，则变形后的梁轴线仍在此平面内，这种弯曲变形称为平面弯曲。 非对称弯曲：若梁不具有纵向对称面，或者虽有纵向对称面，但外力并不作用在此平面内，这种弯曲变形称为非对称弯曲。二、梁的计算简图1梁的简化（主要介绍支座的简化）支座的作用：产生反力以平衡荷载，同时阻止梁对基础的相对运动。（1）活动铰支座只限制A沿铅垂方向（AB方向）的运动，故，只有反力Y。 （2）固定铰支座 限制A在纵向对称面内产生线位移，此时的反力可用X和Y来表示。 （3）固定支座 限制A的线位移及角位移，故有反力X、Y及反力矩m。 活动铰支座 固定铰支座 固定支座2 梁的种类（1）静定梁梁的未知力的数目恰好等于独立的静力平衡方程式的数目，此时，所有的未知力都可由平衡方程完全确定，这样的梁称为静定梁。它又可分为单跨梁和多跨度梁，其中，常见的单跨梁有： 简支梁 悬臂梁 外伸梁梁在两支座间的部分称为跨。其长度称为跨长。3-2 剪切与挤压教学目标：1、 理解剪切与挤压受力特点、变形特点；2、掌握剪切与挤压的强度条件应用。教学重点和难点 1、剪切与挤压实际计算。教学课时 4课时教学方法 多媒体教学 引导法 归纳法 理论与生活中模型联系法教学设计 (一)新课引入 复习：作业分析，提出作业中从在的问题和解决办法。 同时复习，拉伸和压缩是时的变形特点以及内力和应力的求解方法。 （二）、讲授新课3-2 剪切与挤压一、剪切1剪切的概念 举例：剪切钢板；在钢板上冲圆孔；两块钢板用铆钉相连接；两块钢板用焊缝相连接。FFmmFFFFmm（1）受力特点：作用于构件两侧面上外力的合力等值、反向、作用线相距很近。（2）变形特点：截面沿着力的作用方向相对错动。这种变形称为剪切 2剪切内力、应力平行于截面的内力称为剪力或切力。截面法：切、取、代、平。 单位面积上所受到的剪力称为剪应力。工程实际近似认为：剪应力均布。FQAt=单位: 兆帕（MPa）maxFQAt=3剪切强度:校核强度；设计截面；确定许可载荷。二、挤压1、挤压概念:互相压紧而产生局部变形的现象称为挤压。(局部性）2、挤压应力:压面上单位面积所受到的挤压力称为挤压应力。工程实际近似认为：挤压应力均布。式中 -挤压面积，曲面取直径投影面积。3、强度条件:可解决校核强度；设计截面；确定许可载荷。（三）教学反思：1、剪切面与挤压面的位置与形状不是很清爽；2、计算时单位容易出错，必须统一单位。 电子教案3.3连接件的剪切与挤压【课题名称】 连接件的剪切与挤压【教材版本】栾学钢主编。机械基础（多学时）。北京：高等教育出版社，2010栾学钢主编。机械基础（少学时）。北京：高等教育出版社，2010【教学目标与要求】一、知识目标1、了解剪切与挤压的概念；2、掌握剪切与挤压强度计算。二、能力目标利用剪切与挤压强度条件解决工程实际问题。培养分析问题和解决问题的能力。三、素质目标1、了解剪切与挤压变形；2、了解剪切与挤压强度条件在工程实践中的应用。四、教学要求1、初步了解剪切与挤压概念；2、较深入地认识剪切与挤压强度条件的应用，有一定的分析和运用能力。【教学重点】1、剪切与挤压的受力特点、变形特点；2、剪切与挤压强度计算。【难点分析】挤压面积的计算。【教学方法】教学方法：讲练法、演示法、讨论法。【教学资源】1机械基础网络课程北京：高等教育出版社，20102吴联兴主编机械基础练习册北京：高等教育出版社，2010【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。【教学过程】一 复习旧课强度拉压与拉压变形二导入新课（演示工程实例：剪钢板、键连接等引出剪切概念）剪床剪钢板，销钉连接均属剪切变形。 （一）剪切 1、剪切概念受力特点：作用于构件两侧面上外力的合力等值反向、作用线相距很近。变形特点：截面沿着力的作用方向相对错动。这种变形称为剪切。2、剪力和剪应力平行于截面的内力称为剪力或切力。 截面法：切、取、代、平。单位面积上所受到的剪力称为剪应力。单位: 兆帕（MPa）说明：工程实例近似认为：剪应力均布。例题分析： 剪断钢板时刀口的作用力为 ，钢板宽 ，厚 。求剪断钢板时的剪应力。 解： 二、挤压1、 挤压的概念受剪切的构件常常还承受挤压的作用。在接触表面互相压紧而产生局部变形的现象称为挤压。2、 挤压应力 式中 AB-挤压面积，曲面取直径投影面积。说明：工程实际近似认为：挤压应力均布.讨论：不属于剪切破坏的是（ ）A、铆钉连接B、键连接C、钢板用对接焊缝连接D、钢板用填角焊缝三、剪切与挤压强度剪切强度 挤压强度 校核强度 设计截面 确定许可载荷讨论：材料抗挤的能力要比抗压的能力大得多？应用：演示工程实例：剪钢板、销钉连接、键连接等。四、 小结（5分钟）n 剪切概念、内力、应力；挤压概念、内力、应力。n 剪切与挤压强度五、 作业六、练习