材料力学教案模板.doc

武汉工程大学邮电与信息工程学院教案课程名称：工程力学授课教师：陈辉授课对象:11机制1、2、3、4、5班授课学期：2012-2013第二学期总学时:64学期学时：64使用教材：材料力学（刘鸿文高教第五版)制定时间：20132第 1 次课教案一、讲授内容1、材料力学的任务材料力学主要研究固体材料的宏观力学性能,构件的应力、变形状态和破坏准则,以解决杆件或类似杆件的物件的强度、刚度和稳定性等问题，为工程设计选用材料和构件尺寸提供依据。材料的力学性能:如材料的比例极限、屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率、弹性模量、横向变形因数、硬度、冲击韧性、疲劳极限等各种设计指标。它们都需要用实验测定.构件的承载能力：强度、刚度、稳定性.构件：机械或设备，建筑物或结构物的每一组成部分.强度:构件抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。刚度-构件抵抗变形的能力。稳定性构件保持原来平衡形态的能力。2、变形固体的性质及基本假设变形固体-在外力作用下发生变形的物体。基本假设：1) 连续性假设:认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积。（某些力学量可作为点的坐标的函数）2） 均匀性假设：认为固体内到处有相同的力学性能.3) 各向同性假设:认为无论沿任何方向固体的力学性能都是相同的。3、杆件变形的基本形式基本变形1.轴向拉伸或压缩:在一对其作用线与直杆轴线重合的外力作用下，直杆在轴线方向发生的伸长或缩短变形。2.剪切：在一对相距很近的、大小相同、指向相反的横向外力作用下,直杆的主要变形是横截面沿外力作用方向发生相对错动。 3扭转:在一对转向相反、作用面垂直于直杆轴线的外力偶作用下,直杆的相邻横截面将绕轴线发生相对转动。 4弯曲：在一对转向相反、作用面在杆件纵向平面内的外力偶作用下，直杆的相邻横截面将绕垂直杆轴线的轴发生相对转动.组合变形：当杆件同时发生两种或两种以上基本变形时称为组合变形。二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）1了解材料力学的任务；2理解对变形固体的基本假设；3理解内力、应力、应变等基本概念； 4了解杆件变形的基本形式。三、教学重点材料力学的任务;变形固体的概念及其基本假设；变形的基本形式。四、教学难点在讲述本章的内容时，注意强调基本概念，加深理解。五、本讲计划学时及时间分配2学时（100分钟)第一节课：1、材料力学的任务 2、变形固体的性质及基本假设第二节课：3、杆件变形的基本形式六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。多媒体授课，必要时辅以板书。布置课外作业.七、课外学习辅导安排及作业布置11、12、13八、其他（特色、体会及其他说明）第 2 次课教案一、讲授内容1、轴向拉伸或压缩时横截面上的内力 轴力图（1）内力：由外力作用引起的构件内部相互之间的作用力.（2）截面法：截面法是求内力的一般方法,在需求内力的截面处，用一假想平面，沿该截面将杆件截开,取其一部分，将弃去部分对留下部分的作用，代之以内力，然后考虑留下部分的平衡，由平衡条件求出该截面上的内力.（3)轴力：因为外力与轴线重合，故分布内力系的合力作用线必然与轴线重合，若设为，称为轴力。轴力符号规定:拉为正，压为负。(4）轴力图:轴力图的画法.轴向拉伸或压缩时横截面上的应力（1）应力的定义:内外力作用引起的应力密度.(2)横截面应力计算公式 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）1。 正确应用杆件拉压正应力公式和变形公式，能熟练地进行拉压问题的强度和刚度分析。2。 了解应力集中现象和圣维南原理.3.正确画轴力图三、教学重点截面法的运用，轴力图的画法横截面上的正应力均布,切应力为零；横截面上的正应力是所有可能截面上的正应力的最大值。斜截面上正应力与切应力也都是均布的，45截面上的切应力是所有可能截面上的切应力的最大值。在任何平行于轴线的面（包括平面和曲面）上，既无正应力又无切应力.四、教学难点截面法是建立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先将未知内力设正，建立方程时，内力和外力统一地按理论力学的规则进入方程.因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定.五、本讲计划学时及时间分配第一节课：轴向拉伸压缩的内力和截面法 第二节课：轴力图的画法及其作用、正应力六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明)采用启发式教学，通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。多媒体授课，必要时辅以板书。布置课外作业。七、课外学习辅导安排及作业布置14、1-5、1-6八、其他(特色、体会及其他说明）第 3 次课教案一、讲授内容轴向拉伸（压缩）时的变形与位移(1)变形的定义：受力物体形状改变时，两点之间线距离或两正交直线之间夹角的改变.前者称为线应变，后者称为角变形。(2）轴向拉压时的变形 纵向变形 纵向应变 虎克定律 泊松比 泊松比恒为正值二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）掌握胡克定理 了解线应变、泊松比的概念三、教学重点胡克定理 线应变 拉压刚度 四、教学难点拉压刚度五、本讲计划学时及时间分配第一节课：胡克定理 线应变、泊松比第二节课:拉压刚度六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）采用启发式教学,通过提问，引导学生思考,让学生回答问题。多媒体授课，必要时辅以板书.布置课外作业。七、课外学习辅导安排及作业布置八、其他（特色、体会及其他说明）第 4 次课教案一、讲授内容材料拉伸时的力学性能低碳钢(Q235)拉伸时的力学性能（1）变形的四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段（2)力学性能指标比例极限p-应力和应变成正比时的最高应力值弹性极限e只产生弹性变形的最高应力值屈服极限s-应力变化不大，应变显著增加时的最低应力值强度极限b材料在断裂前所能承受的最大应力值弹性指标：弹性模量延伸率和断面收缩率:试件拉断后，弹性变形消失，而塑性变形保留下来.延伸率:断面收缩率：卸载定律及冷作硬化试件若拉到强化阶段,如d点卸载,则沿（dd）直线变化,短期内再加载，仍然沿（dd）直线上升，说明比例极限提高，而延伸率降低，这种现象称为冷作硬化现象.二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）理解低碳钢拉伸时的力学性能、及冷作硬化的应用三、教学重点低碳钢拉伸时的四个阶段四、教学难点冷作硬化原理五、本讲计划学时及时间分配第一节课：低碳钢拉伸的四个阶段第二节课：材料在压缩时的力学性能及应力应变图六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。多媒体授课,必要时辅以板书.布置课外作业。七、课外学习辅导安排及作业布置八、其他（特色、体会及其他说明)第 5 次课教案一、讲授内容强度条件强度校核：强度计算设计截面：确定许用载荷:二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）了解应力集中现象和圣维南原理三、教学重点拉压杆件的计算 强度校核四、教学难点强度校核 截面设计五、本讲计划学时及时间分配第一节课：拉压杆件的计算第二节课：强度校核六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。多媒体授课，必要时辅以板书。布置课外作业。七、课外学习辅导安排及作业布置八、其他（特色、体会及其他说明）