材料力学教案手写稿
材料力学教案
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材料力学教案教案标题:材料力学教案教案目标:1. 理解材料力学的基本概念和原理。
2. 学习力学性能测试方法和实验技术。
3. 分析和解决材料力学问题。
教案步骤:步骤1:导入(5分钟)a. 引入材料力学的概念和重要性。
b. 激发学生对材料力学的学习兴趣。
步骤2:讲解基本概念(15分钟)a. 解释力学的基本原理和定义。
b. 介绍材料力学的相关概念,如力、应力、应变等。
c. 解释不同材料的力学性能和特征。
步骤3:示范实验(20分钟)a. 展示常见的材料力学实验仪器和装置。
b. 演示材料力学实验的步骤和操作技巧。
c. 强调实验安全和正确操作的重要性。
步骤4:实践练习(25分钟)a. 提供一些练习题,让学生应用所学知识解决问题。
b. 指导学生使用适当的公式和方法计算力学性能。
c. 鼓励学生分组合作,共同解决复杂问题。
步骤5:讨论和总结(10分钟)a. 引导学生讨论他们的解决方案和思路。
b. 提供反馈和建议,帮助学生改进解决问题的方法。
c. 总结本节课的重点和要点。
步骤6:作业布置(5分钟)a. 分发相关的阅读材料或作业题目。
b. 强调完成作业的重要性,并确定截止日期。
教案评估:1. 学生参与度:观察学生是否积极参与课堂活动和讨论。
2. 解决问题的能力:评估学生在练习和讨论中解决问题的能力。
3. 完成作业:评估学生是否按时完成作业,并分析其质量。
教学资源:1. 材料力学教材和参考书籍。
2. 材料力学实验仪器和装置。
3. 练习题和作业材料。
教学拓展:1. 引导学生进行小组研究项目,探索和应用材料力学的实际应用。
2. 组织学生参观相关的实验室或企业,了解材料力学的实际应用场景。
备注:以上教案是一个简化版本,可根据实际教学需要进行调整和补充。
大学_材料力学教案
![大学_材料力学教案](https://img.taocdn.com/s3/m/c43d4252ba68a98271fe910ef12d2af90342a84b.png)
教学对象:大学本科一年级学生教学目标:1. 使学生掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法;2. 培养学生运用材料力学知识解决实际工程问题的能力;3. 培养学生的创新思维和团队协作精神。
教学内容:1. 材料力学的基本概念和基本理论;2. 材料的力学性质;3. 拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲等基本变形;4. 强度、刚度和稳定性分析;5. 材料力学在工程中的应用。
教学重点:1. 材料的力学性质;2. 拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲等基本变形;3. 强度、刚度和稳定性分析。
教学难点:1. 材料力学基本理论的掌握;2. 复杂结构的强度、刚度和稳定性分析。
教学过程:一、导入1. 介绍材料力学的概念、研究内容和意义;2. 通过实际工程案例,引导学生思考材料力学在工程中的应用。
二、基本概念和基本理论1. 介绍材料力学的基本概念,如应力、应变、弹性模量等;2. 讲解材料力学的基本理论,如胡克定律、泊松比等。
三、材料的力学性质1. 介绍材料的力学性质,如强度、刚度、韧性等;2. 讲解材料力学性质的影响因素,如温度、湿度、载荷等。
四、基本变形1. 讲解拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲等基本变形的概念和计算方法;2. 通过实例分析,使学生掌握基本变形的计算方法。
五、强度、刚度和稳定性分析1. 介绍强度、刚度和稳定性的概念和计算方法;2. 讲解不同类型结构的强度、刚度和稳定性分析。
六、材料力学在工程中的应用1. 介绍材料力学在工程中的应用实例;2. 引导学生运用材料力学知识解决实际问题。
七、总结与作业1. 总结本节课的重点内容;2. 布置课后作业,巩固所学知识。
教学评价:1. 课堂表现:观察学生的课堂参与度、提问和回答问题的情况;2. 作业完成情况:检查学生的课后作业完成情况,了解学生对知识掌握的程度;3. 实验报告:检查学生的实验报告,了解学生在实验中的操作能力和数据分析能力。
教学资源:1. 教材:《材料力学》;2. 辅助教材:《材料力学实验》、《材料力学实例分析》;3. 课件、习题、实验指导等教学资料。
材料力学教案
![材料力学教案](https://img.taocdn.com/s3/m/c9b76e7d11661ed9ad51f01dc281e53a580251b5.png)
材料力学教案材料力学是力学的一个重要分支,它研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律。
在工程实践中,材料力学的理论知识对于材料的选择、设计和加工具有重要指导作用。
本教案将从材料的应力、应变、弹性模量、屈服强度等基本概念入手,系统介绍材料力学的相关知识,帮助学生掌握材料力学的基本原理和应用技能。
一、材料的应力和应变。
材料在受力作用下会产生应力和应变,应力是单位面积上的力,应变是材料单位长度上的形变。
材料的应力和应变之间存在着一定的关系,可以通过应力-应变曲线来描述。
了解材料的应力和应变特性对于材料的选择和设计至关重要。
二、材料的弹性模量。
材料的弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的重要参数,它反映了材料在受力后的变形程度。
不同材料的弹性模量不同,对于工程材料的选择和设计具有重要的指导意义。
学生需要掌握不同材料的弹性模量及其在工程实践中的应用。
三、材料的屈服强度。
材料的屈服强度是材料在受力作用下发生塑性变形的临界应力值,它是衡量材料抗拉伸能力的重要参数。
了解材料的屈服强度有助于合理选择材料并预测材料在受力下的变形情况,对于工程结构的设计和安全具有重要意义。
四、材料的断裂韧性。
材料的断裂韧性是材料抗破坏能力的重要指标,它反映了材料在受力作用下的抗破坏能力。
了解材料的断裂韧性有助于预测材料在受力下的破坏模式,为工程结构的设计和安全提供重要参考。
五、材料的疲劳特性。
材料在长期受到交变应力作用下会发生疲劳破坏,了解材料的疲劳特性对于预防疲劳破坏具有重要意义。
学生需要了解材料的疲劳寿命、疲劳极限等参数,并掌握疲劳寿命预测的方法和技术。
六、材料的应用。
材料力学的理论知识在工程实践中具有广泛的应用,包括材料的选择、设计、加工和使用等方面。
学生需要通过实际案例分析和工程实践来应用所学的材料力学知识,提高解决工程问题的能力。
七、教学方法。
本教案将采用理论讲解、案例分析和实验操作相结合的教学方法,通过理论与实践相结合,帮助学生深入理解和掌握材料力学的相关知识。
《材料力学》课程教案2
![《材料力学》课程教案2](https://img.taocdn.com/s3/m/d06b87d1dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76e8b.png)
《材料力学》课程教案2(二)拉伸、压缩的超静定问题设教学安排 ● 新课引入如图所示的两杆组成的桁架结构受力,由于是平面汇交力系,可由静力平衡方程求出两杆内力。
如果为了提高构件安全性,再加一个杆,三杆内力还能由静力平衡方程求出吗?● 新课讲授一、 静定结构(一)提出问题1和2两杆组成桁架结构受力如图所示,角度已知,两杆抗拉刚度相同,2211A E A E =,求两杆中内力的大小。
(二)分析:求内力⇒截面法(1截2代3列平衡方程)⇒=∑0x 021=-ααSin F Sin F N N ⇒=∑0y 0321=-++F F Cos F Cos F N N N αα 两个方程,两个未知数,可以求解。
引出静定结构:约束反力(轴力)可以由静力平衡方程完全求出。
二、 超静定结构和超静定次数(一)继续提问在现实中为了增加构件的安全性,往往可以多加一个杆,在问题一的基础上在中间再加一个3杆,抗拉刚度为33A E ,如图所示,求3杆中内力的大小。
(二)分析:求内力⇒截面法(1截2代3列平衡方程) ①静平衡方程:平面汇交力系,只能列两个平衡方程⇒=∑0x21=-ααSin F Sin F N N⇒=∑0y 0321=-++F F Cos F Cos F N N N αα 两个方程,三个未知数,解不出。
引出超静定结构:约束反力(轴力)不能由静力平衡方程完全求出。
超静定次数:约束反力(轴力)多余平衡方程的个数。
上述问题属于一次超静定问题。
三、超静定结构的求解方法(一)继续提问,引导学生深入思考:超静定到底能不能求解?实际上F 一定,作用于每个杆上的力都是确定的。
还需再找一个补充方程,材料力学是变形体,受力会引起变形,力和力的关系看不出, 先把变形关系找到,再转化成力的关系。
(重点)②几何方程——变形协调方程:要找变形关系,关键是画变形图(难点)。
节点在中间杆上,左右两杆抗拉刚度相同,角度相同,即对称,因此中间杆仅沿竖直方向产生伸长,确定最终位置。
材料力学教案(全套)
![材料力学教案(全套)](https://img.taocdn.com/s3/m/eef5c3c1482fb4daa48d4b94.png)
第一章绪论一、教学目标和教学内容1、教学目标⑴了解材料力学的任务和研究内容;(2) 了解变形固体的基本假设;(3) 构件分类,知道材料力学主要研究等直杆;(4)具有截面法和应力、应变的概念。
2、教学内容(1) 构件的强度、刚度和稳定性概念,安全性和经济性,材料力学的任务;(2)变形固体的连续性、均匀性和各向同性假设,材料的弹性假设,小变形假设;(3)构件的形式,杆的概念,杆件变形的基本形式;(4)截面法,应力和应变。
二、重点与难点重点同教学内容,基本上无难点。
三、教学方式讲解,用多媒体显示工程图片资料,提出问题,引导学生思考,讨论。
四、建议学时1~2学时五、实施学时六、讲课提纲1、由结构与构件的工作条件引出构件的强度、刚度和稳定性问题。
强度:构件抵抗破坏的能力;刚度:构件抵抗变形的能力;稳定性:构件保持自身的平衡状态为。
2、安全性和经济性是一对矛盾,由此引出材料力学的任务。
3、引入变形固体基本假设的必要性和可能性连续性假设:材料连续地、不间断地充满了变形固体所占据的空间;均匀性假设:材料性质在变形固体内处处相同;各向同性假设:材料性质在各个方向都是相同的。
弹性假设:材料在弹性范围内工作。
所谓弹性,是指作用在构件上的荷载撤消后,构件的变形全部小时的这种性质;小变形假设:构件的变形与构件尺寸相比非常小。
4、构件分类杆,板与壳,块体。
它们的几何特征。
5、杆件变形的基本形式基本变形:轴向拉伸与压缩,剪切,扭转,弯曲。
各种基本变形的定义、特征。
几种基本变形的组合。
6、截面法,应力和应变截面法的定义和用法;为什么要引入应力,应力的定义,正应力,切应力;为什么要引入应变,应变的定义,正应变,切应变。
第二章轴向拉伸与压缩一、教学目标和教学内容1、教学目标⑴掌握轴向拉伸与压缩基本概念;⑵熟练掌握用截面法求轴向内力及内力图的绘制;⑶熟练掌握横截面上的应力计算方法,掌握斜截面上的应力计算方法;⑷具有胡克定律,弹性模量与泊松比的概念,能熟练地计算轴向拉压情况下杆的变形;⑸了解低碳钢和铸铁,作为两种典型的材料,在拉伸和压缩试验时的性质。
《材料力学》课程教案1
![《材料力学》课程教案1](https://img.taocdn.com/s3/m/dc7969534531b90d6c85ec3a87c24028915f85f7.png)
《材料力学》课程教案1(一)轴向拉伸或压缩时的变形教学安排 ● 新课引入工程当中的构件要满足强度、刚度和稳定性的要求。
之前学习了轴向拉伸或压缩时杆的内力,应力,也就是强度问题。
今天转而讨论刚度问题。
工程当中构件因不满足刚度要求而失效的例子比比皆是,所谓刚度就是构件抵抗变形的能力,即一根杆件在设计好了之后,在正常的使用情况下,不能发生太大的弹性变形。
要想限制变形,首先应计算出变形。
如何计算?● 新课讲授一、纵向变形 (一)实验:杆件在受轴向拉伸时,在产生纵向变形的同时也产生横向变形。
纵向尺寸有所增大,横向尺寸有所减少。
思考:如图所示,杆件的纵向变形(axial deformation )的大小? 实验结论:F l ∝∆、l l ∝∆、A l 1∝∆AlF l ⋅∝∆⇒ 需引入比例常数,方可写成等式。
比例常数? (二)推导:杆件原长为l ,受轴向拉力F 之后,杆件长度由l 变成l 1,杆件纵向的绝对变形l l l -=∆1。
为了消除杆件长度对变形的影响,引入应变的概念ε。
当变形是均匀变形时,应变等于平均应变等于单位长度上的变形量,因此l l∆=ε。
学过的有关于ε的知识,即拉伸压缩的胡克定律(Hook’s law ):当应力不超过材料的比例极限时,应力与应变成正比,写成表达式即:εσ⋅=E )(p σσ<,σ(stress),ε(strain)。
杆件横截面上的应力:AF A F N ==σ 将应力和应变两式代入胡克定律中,得到:l lE AF ∆⋅=结论:纵向变形l ∆的表达式:EAFll =∆ )(p σσ< ——胡克定律(重点)含义:①E ——弹性模量,反映材料软硬的程度。
单位MPa 。
②在应力不超过比例极限时,杆件的伸长量l ∆与拉力F 成正比,与杆件的原长l 成正比,与弹性模量E 和横截面积A 成反比。
EA ——抗拉刚度,EA 越大,变形越小。
③两个胡克定律,一个是描述应力和应变的关系,一个是表示力和变形的关系,但本质上都是一样的。
材料力学教案笔记
![材料力学教案笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/8ec126685627a5e9856a561252d380eb629423b5.png)
材料力学教案笔记一、课程简介1. 课程目标:使学生掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
2. 课程内容:包括弹性理论、塑性理论、材料的本构关系、应力与应变、扭转、弯曲、剪切、组合变形、压杆稳定等。
3. 适用对象:土木工程、机械工程、材料科学与工程等相关专业本科生。
二、教学方法1. 讲授:通过讲解,使学生掌握基本概念、理论和方法。
2. 案例分析:分析实际工程案例,培养学生解决实际问题的能力。
3. 数值计算:学习使用数值计算软件,进行材料力学问题的计算。
4. 实验:进行应力、应变、硬度等实验,巩固理论知识。
三、教学内容1. 弹性理论:弹性变形、弹性模量、泊松比、弹性能量。
2. 塑性理论:塑性变形、塑性模量、屈服准则、塑性应变。
3. 材料的本构关系:应力-应变关系、屈服条件、强化规律。
4. 应力与应变:正应力、剪应力、正应变、剪应变、泊松比。
5. 扭转:扭转理论、扭转应力、扭转应变、扭转强度计算。
四、教学安排1. 课时:48学时。
2. 教学方式:课堂讲授、案例分析、数值计算、实验。
3. 教学进度:第1-8周:弹性理论、塑性理论、材料的本构关系、应力与应变。
第9-12周:扭转、弯曲、剪切、组合变形。
第13-16周:压杆稳定。
五、考核方式1. 期末考试:包括选择题、填空题、计算题、简答题、论述题等,总分100分。
2. 平时成绩:包括课堂表现、作业、实验报告等,总分30分。
3. 总评成绩:期末考试成绩占70%,平时成绩占30%。
六、教学资源1. 教材:推荐《材料力学》(第四版),作者:孙元桃、李永强。
2. 辅助教材:《材料力学教程》、《材料力学实验指导书》等。
3. 网络资源:相关在线课程、论文、技术标准等。
4. 软件工具:Abaqus、ANSYS等数值计算软件。
七、教学评价1. 课堂互动:评估学生在课堂上的提问、回答、讨论等情况。
2. 作业完成情况:评估学生作业的正确性、完整性、创新性等。
材料力学教案
![材料力学教案](https://img.taocdn.com/s3/m/0f0b38af988fcc22bcd126fff705cc1755275f3f.png)
材料力学教案材料力学是工程学和材料科学中的重要基础学科,它研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律。
本教案将介绍材料力学的基本概念、理论模型和应用技术,帮助学生全面理解材料力学的基本原理和应用方法。
一、材料力学基本概念。
材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。
它包括静力学、动力学和弹性力学等内容,主要研究材料的应力、应变、弹性模量、屈服强度、断裂韧性等力学性能。
二、材料力学理论模型。
1. 应力分析。
材料在外力作用下会产生内部应力,主要包括拉伸应力、压缩应力、剪切应力等。
应力分析是材料力学的重要内容,通过分析应力分布规律可以预测材料的破坏形式和破坏条件。
2. 应变分析。
材料在外力作用下会发生变形,主要包括弹性变形和塑性变形。
应变分析是材料力学研究的重点之一,通过分析应变规律可以评估材料的变形能力和变形稳定性。
3. 弹性模量。
材料在受力时会产生弹性变形,弹性模量是衡量材料抗弹性变形能力的重要参数。
不同材料的弹性模量不同,可以通过弹性模量来评估材料的弹性性能。
4. 屈服强度。
材料在受力时会产生塑性变形,屈服强度是衡量材料抗塑性变形能力的重要参数。
不同材料的屈服强度不同,可以通过屈服强度来评估材料的塑性性能。
5. 断裂韧性。
材料在受力时会产生断裂现象,断裂韧性是衡量材料抗断裂能力的重要参数。
不同材料的断裂韧性不同,可以通过断裂韧性来评估材料的断裂性能。
三、材料力学应用技术。
1. 材料力学测试。
材料力学测试是评估材料力学性能的重要手段,包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、冲击试验等。
通过测试可以获取材料的应力-应变曲线和力学性能参数,为材料设计和选择提供依据。
2. 材料力学模拟。
材料力学模拟是预测材料力学性能的重要手段,包括有限元分析、分子动力学模拟、离散元法等。
通过模拟可以预测材料的应力分布、应变分布和破坏形式,为材料设计和优化提供参考。
3. 材料力学设计。
材料力学设计是根据材料力学性能进行工程设计的重要手段,包括材料选择、结构设计、寿命评估等。
材料力学基础教案
![材料力学基础教案](https://img.taocdn.com/s3/m/8f6d0e11c950ad02de80d4d8d15abe23492f0376.png)
材料力学基础教案一、课程目标本课程旨在为学生提供材料力学的基础知识,使学生理解材料在受力情况下的行为和性能,掌握材料力学的基本理论和分析方法,能够解决简单的工程力学问题,并为后续的专业课程和实际工程应用打下坚实的基础。
二、课程内容(一)绪论1、材料力学的任务和研究对象介绍材料力学在工程中的地位和作用明确研究对象为杆件2、基本假设连续性假设均匀性假设各向同性假设(二)轴向拉伸与压缩1、内力与截面法介绍内力的概念详细讲解截面法求内力的步骤2、轴力图绘制轴力图的方法和要点通过实例进行练习3、应力正应力和切应力的概念应力的计算方法4、胡克定律胡克定律的表达式弹性模量和泊松比的概念(三)剪切与挤压1、剪切的实用计算剪切面和剪力的确定剪切强度条件2、挤压的实用计算挤压面和挤压力的确定挤压强度条件(四)扭转1、外力偶矩的计算功率、转速与外力偶矩的关系2、扭矩与扭矩图扭矩的计算扭矩图的绘制3、圆轴扭转时的应力和变形横截面上的切应力分布规律扭转角的计算(五)弯曲内力1、梁的分类和受力特点简支梁、悬臂梁、外伸梁集中力、集中力偶、分布载荷2、剪力和弯矩剪力和弯矩的计算剪力方程和弯矩方程3、剪力图和弯矩图绘制剪力图和弯矩图的方法和规律(六)弯曲应力1、纯弯曲时的正应力正应力的分布规律和计算公式2、横力弯曲时的正应力考虑切应力影响的修正3、弯曲切应力切应力的分布规律和计算公式(七)弯曲变形1、挠曲线方程挠曲线的近似微分方程2、用叠加法求梁的变形常见简单载荷下梁的变形叠加原理的应用(八)应力状态与强度理论1、一点的应力状态主应力和主平面的概念2、平面应力状态分析解析法和图解法3、强度理论四种常用强度理论及其应用(九)组合变形1、组合变形的概念和类型拉伸(压缩)与弯曲的组合扭转与弯曲的组合2、组合变形的强度计算分别计算各基本变形下的应力,然后进行叠加(十)压杆稳定1、压杆稳定的概念失稳现象和临界压力2、细长压杆的临界压力欧拉公式3、压杆的稳定性计算安全系数法三、教学方法1、课堂讲授讲解基本概念、原理和公式,通过实例加深学生的理解。
材料力学课程设计样本
![材料力学课程设计样本](https://img.taocdn.com/s3/m/2de61f3926d3240c844769eae009581b6bd9bda1.png)
材料力学课程设计样本一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法,能够运用所学的知识分析、解决材料力学问题。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解材料力学的基本概念和基本原理;(2)掌握弹性理论和塑性理论的基本内容;(3)熟悉材料力学实验方法和测试技术。
2.技能目标:(1)能够运用材料力学理论分析、解决实际问题;(2)具备一定的实验操作能力和数据处理能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的科学素养,提高对材料力学的兴趣;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;(3)强化学生的团队合作意识,培养良好的职业道德。
二、教学内容根据教学目标,本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.材料力学基本概念和基本原理:力学基础、应力、应变、弹性模量、塑性模量等;2.弹性理论:轴向拉伸、压缩、弯曲、剪切等基本变形;3.塑性理论:屈服准则、塑性变形、塑性极限等;4.材料力学实验方法和测试技术:实验设备、实验方法、数据处理等。
三、教学方法为了达到教学目标,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:系统地传授知识,引导学生理解材料力学的基本概念和基本原理;2.讨论法:学生分组讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神;3.案例分析法:分析实际案例,提高学生运用材料力学知识解决实际问题的能力;4.实验法:进行材料力学实验,培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、科学的学习材料;2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识视野;3.多媒体资料:制作精美的多媒体课件,提高课堂教学效果;4.实验设备:保证实验教学的顺利进行,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和思考能力;2.作业:布置适量的作业,评估学生的理解和应用能力;3.考试:进行期中和期末考试,全面测试学生的知识掌握和应用能力。
材料力学电子教案
![材料力学电子教案](https://img.taocdn.com/s3/m/6c745ae31b37f111f18583d049649b6648d70923.png)
材料力学电子教案一、课程简介1.1 课程性质与目的材料力学是工程技术类专业的一门重要基础课程,主要研究材料在外力作用下的力学行为,包括弹性、塑性、断裂等现象。
通过本课程的学习,使学生掌握材料力学的基本理论、基本知识和基本技能,为后续专业课程的学习以及工程实践打下坚实基础。
1.2 教学内容本课程主要内容包括:绪论、拉伸与压缩、弯曲、剪切与扭转、弹性基础、塑性基础、断裂力学、材料力学性能、复合材料力学和有限元法在材料力学中的应用等。
二、教学目标2.1 知识与技能(1)掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法;(2)能够运用材料力学知识分析实际工程问题;(3)了解材料力学发展的趋势和新技术。
2.2 过程与方法(1)通过理论教学,使学生掌握材料力学的基本理论;(2)通过实验教学,培养学生的动手能力和实验技能;(3)通过课堂讨论和课后作业,提高学生的分析和解决问题的能力。
2.3 情感、态度与价值观(1)培养学生的科学精神,提高学生的创新能力;(2)培养学生勤奋学习、刻苦钻研的学习态度;(3)培养学生团结协作、积极向上的团队精神。
三、教学方法与手段3.1 教学方法(1)采用启发式教学,引导学生主动思考、积极参与;(2)采用案例教学,使学生更好地理解材料力学的应用;(3)采用互动式教学,促进学生与教师、同学之间的交流。
3.2 教学手段(1)利用多媒体课件,提高教学效果;(2)使用模型和实验设备,增强学生的直观感受;(3)运用网络资源,拓宽学生的知识视野。
四、教学评价4.1 评价方法采用过程评价与终结评价相结合的方法,全面评价学生的知识、技能和素质。
4.2 评价内容(1)课堂表现:发言、提问、讨论等;(2)作业与实验:作业完成情况、实验报告等;(3)考试成绩:期末考试、考查等。
五、教学计划5.1 课时安排本课程共计48课时,其中包括32课时理论教学,16课时实验教学。
5.2 教学进度(1)第1-8周:绪论、拉伸与压缩、弯曲、剪切与扭转等基本内容;(2)第9-12周:弹性基础、塑性基础、材料力学性能等内容;(3)第13-16周:断裂力学、复合材料力学和有限元法在材料力学中的应用等内容。
材料力学教案范文
![材料力学教案范文](https://img.taocdn.com/s3/m/d9b23656640e52ea551810a6f524ccbff021ca6a.png)
材料力学教案范文一、教学目标:1.认识材料力学的基本概念和基本原理;2.理解材料力学与工程实践的关系;3.掌握材料的力学性质,如强度、刚度、韧性等;4.培养学生分析和解决材料力学问题的能力;5.提高学生的实验能力和数据处理能力。
二、教学内容:1.材料力学的基本概念和基本原理:(1)材料的概念、分类及其应用;(2)力学的基本概念和基本原理;(3)材料力学与工程实践的关系。
2.材料的力学性质:(1)应力与应变的概念和计算方法;(2)材料的强度、刚度、韧性、脆性等性质;(3)材料静力学与动力学的基本原理。
3.材料力学问题的分析和解决方法:(1)材料力学问题的基本分析方法;(2)材料力学问题的解决方法;(3)材料力学问题的实例分析。
4.实验与实践:(1)材料力学实验的基本原理和方法;(2)实验数据的处理和分析。
三、教学方法:1.教师讲授+学生自主学习的方法;2.理论与实验相结合的方法;3.个案研究和问题驱动的教学方法。
四、教学过程:1.导入(10分钟)引导学生回顾前一堂课的内容,并通过一个实例引出本堂课的主题,以激发学生的兴趣。
2.理论授课(30分钟)根据教学内容,向学生讲授材料力学的基本概念和基本原理,并结合实例进行讲解。
重点讲解应力、应变、刚度、强度、韧性等概念,并介绍计算方法和相关公式。
3.问题分析与解决(30分钟)向学生提供一些材料力学问题的案例,并引导学生运用所学知识进行分析和解决。
鼓励学生提出自己的想法和解决方法,并进行讨论和交流。
4.实验操作(40分钟)组织学生进行材料力学实验操作,引导学生掌握实验方法和数据处理技巧。
教师和助教全程指导学生,确保实验安全和数据准确。
5.实验报告和讨论(30分钟)学生撰写实验报告,包括实验目的、原理、方法、数据和结果的分析。
学生向全班展示自己的实验结果,并进行讨论和评价。
六、课堂作业(10分钟)布置与本课内容相关的课堂作业,鼓励学生独立思考和解决问题。
并要求学生在下一次上课前完成作业,并准备分享自己的思考结果。
(完整word版)材料力学教案第一次课(word文档良心出品)
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周次、课次
第三周(第3次)
章节、名称
第三章扭转
3.1概念和实例
3.2扭矩,扭矩图
3.3薄壁圆筒扭转
教学目的
和要求
1.会利用传动轴的传递功率、转速计算外力偶矩
2.熟练掌握扭矩的计算和扭矩图的绘制
3.理解切应力互等定理、剪切胡克定律及纯剪切的概念
重点
难点
1.扭矩的计算和扭矩图的绘制
传统讲授,或采用多媒体教学
作业布置
第三章习题:3.1;3.5(仅作扭矩图)
课后自我总结分析
2.切应力互等定理
3.纯剪切
教学进程
(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配)
教学内容:
1.扭转工程实例和计算简图(约10分钟)
2.传动轴的外力偶矩公式,扭矩及扭矩图(约40分钟)
3.薄壁圆筒扭转(约25分钟)钟)
6.小结(月3分钟)教学方法:
《材料力学实验》大班科学教案
![《材料力学实验》大班科学教案](https://img.taocdn.com/s3/m/a1ee5b133d1ec5da50e2524de518964bce84d278.png)
《材料力学实验》大班科学教案大班科学教案一、教学目标1.理解材料力学基础知识,学会常见材料的力学行为和性质测试方法;2.掌握实验数据的处理和分析方法,进一步提高实验设计和报告撰写能力;3.培养实验操作技能和团队合作精神,提高实验认真细致及实验安全意识。
二、教学内容1.材料的机械试验方法和设备介绍;2.实验中常见材料的力学行为与性质测试;3.实验数据处理和分析方法;4.实验设计和报告撰写规范。
三、教学过程1.材料机械试验方法和设备介绍了解试验设备的构成、原理和工作方式,熟悉实验室的安全操作规程,了解实验中的常见安全事故及对策。
2.实验中常见材料的力学行为与性质测试通过对材料的拉伸、压缩、剪切等力学行为的测试,了解材料破坏机理的基本规律和特征。
在实验中,可以使用的材料包括金属材料、塑料、橡胶、混凝土等。
3.实验数据处理和分析方法在实验过程中,需要认真记录实验数据,并用计算机对数据进行处理和分析。
需要学习使用常用的计算机统计和分析软件,如Excel、Matlab等,并掌握数据的可视化展示方法。
4.实验设计和报告撰写规范在实验前,需要认真制定实验设计方案,并根据实验结果和分析撰写实验报告。
需要掌握实验报告的格式规范、内容要求和论证方式。
四、教学方法1.讲授与实验相结合的教学方法;2.学生自主探究与教师指导相结合的教学方法。
五、教学效果评估1.实验操作技能和实验数据分析与处理能力方面:根据实验成果和报告,进行评分,同时将实验和分析报告与教学大纲和教学目标进行对比,评估学生的水平;2.实验认真细致及实验安全意识方面:评估学生在实验过程中的纪律性、负责任性和安全意识。
六、教材推荐1.《现代力学实验》;2.《材料力学实验》;3.《大学物理实验指导》。
七、结语通过材料力学实验的学习,不仅可以学到知识,还可以锻炼技能和培养素质。
学生需要具备合理的实验设计和操作,能够准确地搜集和分析数据,制定符合规范的实验报告,掌握实验安全规范,以及团队合作精神。
材料力学电子教案
![材料力学电子教案](https://img.taocdn.com/s3/m/69851bbd162ded630b1c59eef8c75fbfc77d94c8.png)
材料力学电子教案第一章:材料力学概述1.1 课程介绍介绍材料力学的基本概念、研究对象和内容强调材料力学在工程领域的重要性1.2 材料的力学性能介绍材料的弹性、塑性、韧性、硬度等力学性能解释各种力学性能指标的定义和意义1.3 应力与应变定义应力、应变、泊松比等基本概念解释应力-应变关系的图形和特点第二章:弹性变形2.1 弹性理论基础介绍弹性模量、剪切模量等基本弹性参数解释弹性矩阵和弹性方程的定义和应用2.2 拉伸和压缩分析拉伸和压缩试验的应力-应变关系计算拉伸强度、压缩强度等指标2.3 弯曲和扭转分析弯曲和扭转试验的应力-应变关系计算弯曲强度、扭转刚度等指标第三章:塑性变形3.1 塑性理论基础介绍塑性变形的基本概念和特点解释塑性极限、塑性应变等参数的定义和计算方法3.2 拉伸和压缩塑性变形分析拉伸和压缩试验的应力-应变关系计算屈服强度、伸长率等指标3.3 弯曲和扭转塑性变形分析弯曲和扭转试验的应力-应变关系计算屈服强度、挠度等指标第四章:材料的高温力学性能4.1 高温弹性变形介绍高温下材料的弹性性能变化分析高温下弹性模量的变化规律和影响因素4.2 高温塑性变形介绍高温下材料的塑性性能变化分析高温下塑性极限、屈服强度等指标的变化规律和影响因素4.3 高温韧性介绍高温下材料的韧性变化分析高温下韧性的评价方法和指标第五章:材料的疲劳与断裂5.1 疲劳基础介绍疲劳现象和疲劳寿命的概念解释疲劳循环应力、疲劳极限等参数的定义和意义5.2 疲劳强度计算介绍疲劳强度的计算方法和疲劳寿命的预测模型分析影响疲劳寿命的因素和提高疲劳强度的方法5.3 断裂力学基础介绍断裂力学的基本概念和断裂韧性解释应力强度因子、裂纹扩展速率等参数的定义和计算方法第六章:材料力学在结构分析中的应用6.1 梁的弯曲介绍梁的弯曲理论,包括剪力、弯矩和曲率的关系分析梁的弯曲强度和稳定性问题6.2 杆件的拉伸和压缩分析杆件在拉伸和压缩状态下的应力分布计算杆件的拉伸强度和压缩强度6.3 平面应力问题和空间应力问题解释平面应力问题和空间应力问题的概念分析应力转换和应力解的基本原理第七章:材料力学在材料设计中的应用7.1 材料设计的基本原则介绍材料设计的目标和基本原则解释材料设计的基本流程和方法7.2 材料的力学性能设计分析材料的力学性能对材料设计的影响介绍提高材料力学性能的设计方法和策略7.3 新型材料的力学性能研究介绍新型材料的研究和发展趋势分析新型材料在材料力学性能方面的优势和应用前景第八章:实验技能与数据分析8.1 实验设备与方法介绍材料力学实验设备的使用和操作方法解释实验数据的采集和处理流程8.2 材料力学实验项目分析常见的材料力学实验项目及其目的和意义介绍实验结果的评估和分析方法8.3 数据分析与处理介绍数据分析的基本方法和技巧解释数据处理在材料力学研究中的应用和重要性第九章:材料力学在工程中的应用9.1 土木工程中的应用分析材料力学在土木工程中的应用案例介绍材料力学在结构设计、桥梁工程等方面的应用9.2 机械工程中的应用分析材料力学在机械工程中的应用案例介绍材料力学在机械零件设计、材料选择等方面的应用9.3 航空航天工程中的应用分析材料力学在航空航天工程中的应用案例介绍材料力学在飞行器结构设计、航天材料选择等方面的应用第十章:材料力学的未来发展10.1 新型材料的研究与发展介绍新型材料的研究方向和发展趋势分析新型材料在材料力学性能方面的创新和突破10.2 材料力学与其他学科的交叉研究介绍材料力学与其他学科的交叉研究领域分析交叉研究对材料力学发展的影响和意义10.3 材料力学的挑战与机遇分析材料力学面临的挑战和问题探讨材料力学的未来机遇和发展方向重点和难点解析1. 弹性变形和塑性变形的理解和区分。
材料力学教案模板
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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Ⅱ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:2013-2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。
MPF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。
材料力学大学教案
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教学目标:1. 理解材料力学的基本概念和理论;2. 掌握材料力学的基本计算方法和应用;3. 培养学生的创新思维和实际操作能力;4. 提高学生的团队协作能力和沟通能力。
教学内容:一、绪论1. 材料力学的定义和发展历程;2. 材料力学的研究内容和应用领域;3. 材料力学的基本假设和模型。
二、材料力学基本理论1. 材料的应力-应变关系;2. 材料的强度理论;3. 材料的疲劳与断裂。
三、材料力学基本计算方法1. 材料的弹性力学分析;2. 材料的塑性力学分析;3. 材料的断裂力学分析。
四、材料力学应用实例1. 梁的弯曲变形与强度计算;2. 圆轴的扭转变形与强度计算;3. 材料的疲劳与断裂分析。
教学过程:一、导入1. 通过实际工程案例,让学生了解材料力学在实际工程中的应用;2. 引导学生思考材料力学的基本问题,激发学习兴趣。
二、基本理论讲解1. 讲解材料力学的定义、研究内容和应用领域;2. 讲解材料力学的基本假设和模型;3. 讲解材料的应力-应变关系、强度理论和疲劳与断裂。
三、基本计算方法讲解1. 讲解弹性力学分析、塑性力学分析和断裂力学分析的基本方法;2. 通过例题讲解,让学生掌握计算方法和步骤。
四、应用实例讲解1. 讲解梁的弯曲变形与强度计算、圆轴的扭转变形与强度计算、材料的疲劳与断裂分析;2. 通过实例分析,让学生了解材料力学在实际工程中的应用。
五、课堂练习与讨论1. 学生进行课堂练习,巩固所学知识;2. 学生分组讨论,提出问题并解答,提高团队协作能力和沟通能力。
教学评价:1. 课堂表现:观察学生在课堂上的学习态度、积极参与程度;2. 作业完成情况:检查学生作业的完成质量,了解学生的学习效果;3. 期末考试:通过考试检验学生对材料力学的掌握程度。
教学反思:1. 教师要关注学生的学习需求,及时调整教学内容和方法;2. 注重培养学生的创新思维和实际操作能力,提高学生的综合素质;3. 加强与学生的沟通,关注学生的心理需求,营造良好的学习氛围。
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第一章绪论及基本概念一、教学目标和教学内容教学目标:明确材料力学的任务,理解变形体的的基本假设,掌握杆件变形的基本形式. 教学内容:错误!材料力学的特点○,2 材料力学的任务错误!材料力学的研究对象错误!变形体的基本假设错误!材料力学的基本变形形式二、重点难点构件的强度、刚度、稳定性的概念;杆件变形的基本形式、变形体的基本假设。
三、教学方式采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。
四、建议学时0。
5学时五、讲课提纲1、材料力学的任务材料力学是研究构件强度、刚度和稳定性计算的学科。
工程中各种机械和结构都是由许多构件和零件组成的。
为了保证机械和结构能安全正常地工作,必须要求全部构件和零件在外力作用时具有一定的承载能力,承载能力表现为1.1强度是指构件抵抗破坏的能力。
构件在外力作用下不被破坏,表明构件具有足够的强度。
1。
2刚度是指构件抵抗变形的能力.构件在外力作用下发生的变形不超过某一规定值,表明构件具有足够的刚度.1。
3稳定性是指构件承受在外力作用下,保持原有平衡状态的能力,构件在外力作用下,能保持原有的平衡形态,表明构件具有足够的稳定性。
1.4材料力学的任务:以最经济为代价,保证构件具有足够的承载能力。
通过研究构件的强度、刚度、稳定性,为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论。
2、材料力学的研究对象:可变形固体♦均匀连续性假设: 假设变形固体内连续不断地充满着均匀的物质,且体内各点处的力学性质相同.♦各向同性假设: 假设变形固体在各个方向上具有相同的力学性质。
♦小变形假设: 假设变形固体在外力作用下产生的变形与构件原有尺寸相比是很微小的,称“小变形”。
在列平衡方程时,可以不考虑外力作用点处的微小位移,而按变形前的位置和尺寸进行计算。
3、杆件的几何特征3。
1轴线:截面形心的连线3。
2横截面:垂直于轴线的截面3。
3杆的分类:4、杆件变形的基本形式杆件在不同受力情况下,将产生各种不同的变形,但是,不管变形如何复杂,常常是四种基本变形(轴向拉压、剪切、扭转、弯曲)或是它们的组合。
材料力学文本教案
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汨罗市职业中专学校备课教案编号 01学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)一、连续性假设二、均匀性假设用实例加以讲解,4个基本假设三、各向同性假设是材料力学的基础。
四、小变形假设§1—2 杆件的基本变形一、拉伸(压缩)二、剪切(挤压)用简图简单讲解,给学生一些感性三、扭转认识,以后各章再详细讲解。
四、弯曲§1—3外力·内力·截面法一、外力二、内力三、截面法用例题讲解截面法的应用。
(图)§1—4 应力的概念重点讲解应力的概念、公式、单位。
应力和压强的区别(先让学生分析,然后再讲解)。
思考题:出几道思考题,增加学生对概念的理解小结(总结本次课的主要内容)、布置作业举例、讨论举例讲授外力、内力、截面法(画图)讨论、讲授讨论重要概念进行归纳总结15 min作业及参考文献作业:是非判断题10道以加深对概念的理解课后小结教研室主任(签字):课程名称工程力学(材料力学部分)给出定义,然后让学生举出外力、内力的例子。
教研室主任(签字):课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第二章轴向拉伸与压缩§2—4§2—5:课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第二章轴向拉伸与压缩§2—6教研室主任(签字):授课章节:第三章剪切§3—1 §3—2第四章 扭转的强度与刚度计算§4—1概述举几个现实生活中扭转实例。
举例讲授 10min课堂设计(教学内容、过程、方法、图表等)时 间分 配1.扭转的力学模型:如图2.构件特征:构件为等截面直杆3.受力特征:在杆的两端,垂直于杆轴线的平面内,作用着两个力偶,其力偶矩相等,转向相反。
4.变形特征:杆上各横截面均绕杆的轴线发生相对转动,任意两个横截面之间相对转过的角度称为相对扭转角。
§4—2 扭转时的内力一、外力偶矩的计算:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅=⋅=m N min)/r (n )Ps (N M m N min)/r (n )W (N M e e7024k 9550 二、扭矩、扭矩图:扭矩的正负—右手螺旋法则(讲例题一道)讲授(投影图)讲授(图) 牢记:剪应力互等定理和剪切胡克定理简单讲授讲授、练习 讨论40min 30min作 业 及 参考文献预习第四节内容思考题:P63 19-6 习 题:P64 19-1参考文献:刘鸿文主编《材料力学》、苟文选主编《材料力学》导教·导学·导考、胡增强主编《材料力学800题》m xm xϕ教研室主任(签字):课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第四章扭转的强度与刚度计算§4—4教研室主任(签字):汨罗市职业中专学校备课教案编号11学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第四章扭转的强度与刚度计算§4—5 *§4—6 *§4—7教研室主任(签字):汨罗市职业中专学校备课教案编号12学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第五章弯曲的强度计算§5—1 §5—2 §5—3教研室主任(签字):汨罗市职业中专学校备课教案编号13学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第五章弯曲的强度计算§5—4 §5—5教研室主任(签字):汨罗市职业中专学校备课教案编号14学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第五章弯曲的强度计算§5—6教研室主任(签字):汨罗市职业中专学校备课教案编号15学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第五章弯曲的强度计算§5—7 §5—8教研室主任(签字):汨罗市职业中专学校备课教案编号16学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第五章弯曲的强度计算§5—9 §5—10教研室主任(签字):市职业中专学校备课教案编号24学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第八章组合变形的强度计算§8—1 §8—2教研室主任(签字):汨罗市职业中专学校备课教案编号25学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第八章组合变形的强度计算§8—3 §8—4教研室主任(签字):汨罗市职业中专学校备课教案编号26学年度第学期系(部)教研室任课教师课程名称工程力学(材料力学部分)授课章节:第九章压杆的稳定计算§9—1 §9—2 §9—3教研室主任(签字):汨罗市职业中专学校备课教案编号27签字):。
材料力学教案笔记
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第一章绪论$1.1 材料力学的任务1.材料力学的任务在满足强度、刚度、稳定性的要求下,为设计既经济又安全的杆件,提供必要的理论基础和计算方法。
2.强度、刚度、稳定性的概念强度是指构件在载荷作用下抵抗破坏的能力。
刚度是指构件在载荷作用下抵抗变形的能力。
稳定性是指构件在载荷作用下保持原有平衡形态的能力。
$1.2材料力学的基本假设1.连续性假设物体的结构是密实、无空隙的,因而其力学性能是连续的。
2.均匀性假设物体内各点材料均匀分布,其力学性能是均匀一致的。
3.各向同性假设物体内任一点处沿各个方向的力学性能都相同。
4.小变形假设材料力学研究的问题,仅限于变形的大小远小于构件的原始尺寸的情况。
在小变形条件下,研究构件的平衡和运动时,可以忽略构件的变形,而按构件变形前的原始尺寸进行分析计算。
$1.3内力、应力、应变和截面法1.内力指构件在外力的作用下,内部相互作用力的变化量,即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力,称为“附加内力”,简称“内力”。
构件的内力随外力增加而增大,但增加到某一限度时,构件将发生破坏,所以内力是有限度的,这一限度与构件强度密切相关。
使用截面法求解内力。
2.截面法(1)欲求构件某一截面上的内力时,可沿该截面假想把构件切开成两部分,弃去任一部分,保留另一部分作为研究对象。
(2)在保留部分的截面上加上内力,以代替弃去部分对保留部分的作用。
(3)根据平衡条件,列平衡方程,求解截面上内力的合力。
3.应力dAdPA P p A =∆∆=→∆limp 即为分布内力系在k 点的集度,称为截面n n -上k 点的应力。
p 是个矢量。
垂直于截面的应力称为“ 正应力”,位于截面内的应力称为“ 切应力”。
应力的单位是)/(22m N 牛,称为帕斯卡或简称帕(Pa )。
4.应变设物体内MN 方向线段MN 长Δs 变形后M 'N '长Δs +Δu线应变:ds du s u s =∆∆=→∆limε剪应变:单元体的各棱边除可能有长度变化外,还可能发生相互垂直的两棱边之间的直角的改变。
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材料力学教案手写稿精品文档材料力学教案手写稿重点:材料力学的任务,变形固体性质的基本假设难点:理解强度、刚度、稳定性的概念第4章基本知识.1 材料力学的任务建筑物承受荷载而起骨架作用的部分,称为结构。
组成结构或机械的单个部分则称为构件或零件。
如:桥梁的桥墩、桥面等。
每一构件都应满足一定的条件,这些条件主要是指经济与安全。
所谓经济是指构件应采用适当的材料并使截面尺寸最小;安全则是指构件在受力或受外界因素影响时,应同时满足强度、刚度及稳定性三方面的要求。
即:安全包括三个方面: 足够的强度??构件具有足够的抵抗破坏的能力;足够的刚度??构件具有足够的抵抗变形的能力,即要把变形控制在一定的范围内;足够的稳定性??构件具有足够的保持原有平衡形式的能力。
构件在强度、刚度和稳定性三方面所具有的能力统称为构件的承载能力。
经济与安全是一对矛盾的两个方面。
而材料力学就是要解决这一矛盾,即是研究构件在各种外力或外界因素影响下的强度、刚度和稳定性的原理及计算方法的科学。
包括对材料的力学性质的研究。
这就1 / 13精品文档是材料力学的任务。
4. 可变形固体的性质及其基本假设任何固体在外力作用下都要产生形状及尺寸的改变??即变形。
外力大到一定程度构件还会发生破坏,这种固体称为“变形固体”。
承认构件的变形,是材料力学研究问题、解决问题的基本前提。
变形包括:弹性变形??外力去掉后可消失的变形; 塑性变形??外力去掉后不能消失的变形。
关于变形固体性质的基本假设:1(连续性假设:材料内部连续、密实地充满着物质而毫无空隙;(均匀性假设:材料沿各部分的力学性能完全相同;(各向同性假设:材料沿各方向的力学性能完全相同。
这样的材料称为各向同性材料,否则称为各向异性材料。
4(小变形假设:认为受力后构件的变形与其本身尺寸相比很小。
小变形包括两方面含义:变形与原始尺寸在量级上进行比较,很小;变形对外力的影响很小??不会显著改变外力的作用位置或不产生新的外力成分。
4.3属于杆。
杆件的两个几何元素:1( 横截面面称为杆的横截面。
2( 轴线的轴线。
2 / 13精品文档直杆的轴线为直线;轴又不变者称为等截面直杆比较复杂。
但分解来看,变形的基本形式却只有四种。
1(轴向拉伸或轴向压缩在一对大小相等、方向相反、作用线与杆轴线重合的外力作用下,杆件将发生伸长或缩短变形,这种变形形式称为轴向拉伸或轴向压缩。
其受力特性为外力的作用线与杆件的轴线重合。
变形特征为杆件沿轴线方向伸长或缩短。
2(剪切在一对相距很近的大小相等、方向相反、作用线与杆轴线垂直的外力作用下,杆的主要变形是横截面沿外力作用方向发生错动。
这种变形形式称为剪切。
其受力特性为一对大小相等、方向相反的外力的作用线与杆轴线垂直且相距很近。
变形特征为横截面沿外力作用方向发生相对错动。
3(扭转在一对大小相等、转向相反、作用面与杆轴线垂直的外力偶作用下,杆件的任意两横截面将绕轴线发生相对转动,这种变形形式称为扭转。
其受力特性为外力偶的作用平面与杆轴线垂直。
变形特征为任意两相邻横截面绕杆轴线发生相对转动。
4(弯曲在杆的一个纵向平面内,作用一对大小相等、转向相反的外力偶,这时杆将在纵向平面内弯曲,任意两横截面发生相对倾斜,这种变形形式称为弯曲。
其受力特性为外力偶的作用平面在含杆轴线在内的纵向平面内。
变形3 / 13精品文档特征为杆件的轴线由直线变为曲线,任意两横截面发生相对倾斜。
工程中常用构件在荷载作用下的变形,在很多情况下都包含有两种或两种以上的基本变形,我们把这种变形形式称为组合变形。
第6章轴向拉伸和压缩学生首次接触基本变形的计算,讲课的重点与难点应为:1. 讲清基本概念;2. 理清分析问题的思路。
2-1 轴向拉伸和压缩的概念受轴向拉伸的杆件称为拉杆;受轴向压缩的杆件称为压杆。
N = P在此说明取左、右部分为研究对象,结果相同。
由于拉压杆横截面上的内力N的作用线与杆轴线重合,因此,拉压杆的内力也称为轴力。
符号规定:拉杆的变形是轴向伸长,其轴力为正,称为拉力,方向是背离截面的;压杆的变形是轴向缩短,其轴力为负,称为压力,方向是指向截面的。
必须指出,在采用截面法之前,不能随意使用静力学中力的可移性原理,以及力的等效代换。
因为这样就会改变构件的变形性质,并使内力也随之改变。
但在截开后建立隔离体的平衡方程时,则可以使用力的等效代换及可移性原4 / 13精品文档理。
三、轴力图为了表明轴力随横截面位置的变化情况,通常作出轴力图。
其作法如下:选取一定的比例尺,用平行于杆轴线的坐标表示横截面的位置,用垂直于杆轴线的坐标表示横截面上轴力的数值,从而绘出表示轴力与横截面位置关系的图形,称为轴力图。
通常将正值的轴力画在上侧,负值的画在下侧。
举例说明。
2- 横截面及斜截面上的应力要解决强度问题,不仅要知道构件沿哪个截面破坏,而且要知道从其上哪一点破坏。
应力??是受力构件某一截面分布内力在一点处的集度。
一、应力的概念平均应力?? pm?p A一般地说,截面上的分布内力并不是均匀的,故平均应力pm的大小和方向将随所取微面积ΔA的大小而不同。
为表明分布内力在M点处的集度,令ΔA?0,则得ΔP/ΔA的极限值p,即p?limpdP5 / 13精品文档A0AdAp称为M点处的总应力,其方向一般既不与截面垂直,也不与截面相切。
通常将总应力沿截面的法向和切向分解为两个分量,即课程教学教案课程名称:材料力学任课教师:夏红春教师所在单位: 建筑工程学院授课对象:2006级土木工程1、2班聊城大学建筑工程学院《材料力学》课程教学大纲课程编号: 09912课程名称: 材料力学英文名称: Mechanics ofMaterials 课程类型: 必修课总学时:讲课学时:实验学时:学分:.5适用对象: 土木工程专业本科二年级学生先修课程: 高等数学、理论力学执笔人: 夏红春审定人:崔诗才一、课程性质、目的和任务材料力学是变形固体力学的一个分支,它是土木工程6 / 13精品文档专业必修的专业核心课程。
通过材料力学的学习,要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性等问题具有明确的基本概念和必要的基础知识,对常用材料的基本力学性能及其测定方法、电测试验应力分析的基本原理和基本方法有初步认识,使学生初步会用材料力学的理论和分析方法,解决一些简单的工程实际问题,为学习有关的后继课程打下初步基础。
二、课程教学和教改基本要求通过本课程的学习,使学生明确认识材料力学的基本概念和基本分析方法,培养分析问题、推导计算、判断结果和自学查阅的能力;熟练地做出杆件基本变形时的内力图,进行应力和位移、强度和刚度计算;掌握应力状态分析方法和理论,掌握组合变形下杆件的强度计算;掌握简单超静定问题的求解方法;了解压杆的稳定性概念,会计算轴向受压杆的临界力与临界应力;了解低碳钢和铸铁的基本力学性能及其测试方法;掌握电测实验应力分析的基本原理和方法。
对杆件的受力分析、强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力,初步的力学建模及对简化模型近似性评估的能力,一定的定性与定量分析能力和初步的实验能力。
三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容绪论了解材料力学的任务与特点。
理解变形固体的基本假7 / 13精品文档设。
掌握截面法、内力、应力、位移、变形和应变的概念,建立材料力学分析问题的思想。
拉伸、压缩掌握拉杆的内力、应力、位移、变形和应变概念。
掌握单向拉压的胡克定律,掌握材料的拉、压力学性能,了解测试方法。
掌握强度条件的概念,会进行拉压强度和刚度计算。
扭转掌握纯剪概念,剪切胡克定律,切应力互等定理。
掌握轴的内力,圆轴扭转应力和变形,建立强度和刚度条件,会进行扭转强度和刚度的计算。
了解非圆截面杆扭转。
弯曲内力掌握平面弯曲内力,能够计算较复杂受载下的内力,利用载荷集度、剪力和弯矩间的关系画内力图。
弯曲应力掌握对称与非对称截面梁的弯曲正应力,弯曲切应力,会进行弯曲强度计算。
知道弯曲理论的基本假设,了解提高弯曲强度的措施。
弯曲变形掌握弯曲变形有关概念,包括挠度、转角、挠曲线的微分方程,学会用积分法求弯曲变形和用叠加法求弯曲变形。
会解简单的静不定梁。
8 / 13精品文档简单的超静定结构理解超静定结构的特点;掌握简单超静定结构的解法。
应力状态和强度理论掌握平面应力状态下的应力分析方法,掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力的概念。
理解广义胡克定律并会熟练运用。
理解常用强度理论及其应用。
组合变形掌握组合变形下杆件的强度计算,学会进行复杂受载下杆件强度的分析。
熟悉剪切、挤压的概念和实用计算。
压杆稳定掌握稳定性概念,掌握轴向受压杆的临界力与临界应力、压杆的柔度的概念。
学会进行压杆稳定性校核。
五、课外习题及课程讨论为了帮助学生掌握课程的基本内容,培养分析、解决问题的能力,建议结合所讲授的内容布置适量的习题。
课程讨论安排在每次实验课后进行,结合实验及课堂讲授内容,使学生加深对所学知识的理解,课程讨论不计入该课程的学时总数六、作业与考核方式本课程最后总成绩由实验课成绩及试卷成绩两部分组成,二者所占学生总成绩的比例分别为20%、和80%。
本课程属于考试课。
成绩考核方法:闭卷考试。
9 / 13精品文档七、推荐教材和教学参考书教材:《材料力学》,孙训方编著,高等教育出版社,2006年。
参考书: 《材料力学》,单辉祖编著,高等教育出版社,2004年。
《材料力学》,刘鸿文编著,高等教育出版社,2004年。
八、说明1.本教学大纲是土木工程专业的学生必须达到的最低要求。
可根据基本要求,进行适量增减。
.在材料力学教学中,实验是一个重要环节,通过实验,培养学生的动手能力及分析、解决问题的能力,实验的具体内容及要求见《材料力学实验大纲》。
3.本大纲依据《高等学校土木工程专业本科教育培育目标和培养方案及课程教学大纲》及《聊城大学建筑工程学院土木工程专业本科教学方案》制定。
第一次课材料力学是固体力学的一个基础分支,是工科重要的技术基础课,只有学好材料力学才能学好与本专业有关的后续课程。
材料力学与工程的关系:材料力学广泛应用于各个工程领域中,如众所周知的飞机、飞船、火箭、火车、汽车、轮船、水轮机、气轮机、压缩机、挖掘机、拖拉机、车床、10 / 13精品文档铇机、铣机、磨床、杆塔、井架、锅炉、贮罐、房屋、桥梁、水闸、船闸等数以万计的机器和设备、结构物和建筑物,在工程设计中都必须用到材料力学的基本知识。
对于某些工程如化学工程,由于客观条件的苛刻,如:高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、腐蚀、毒性对于机器和设备的力学设计将提出更高的要求。
因此对于各类高等工业大学的学生和实际工程中的工程师们都必须具备扎实的材料力学知识。
第一章绪论 1.1 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。