课 时 授 课 计 划
第二十六次课
【教学课题】: §4-3 轴向拉伸与压缩的强度条件
【教学目的】: 掌握轴向拉伸与压缩的强度条件及应用,虎克定律。
【教学重点及处理方法】: 强度条件及应用。
处理方法: 详细讲解
【教学难点及处理方法】:虎克定律。
处理方法: 结合例题分析讲解
【教学方法】: 讲授法
【教具】:三角板
【时间分配】: 引入新课 5min
新课 80 min
小结、作业 5min
第二十六次课
【提示启发 引出新课】
材料力学研究的对象是等截面的直杆。杆件在外力的作用下可能发生四种基本变形:拉伸或压缩,剪切,扭转和弯曲。本次课讨论轴向拉伸与压缩。
【新课内容】
4.5拉(压)杆的强度计算
4.5.1许用应力和安全系数
任何工程材料能承受的应力都是有限度的。
极限应力——材料丧失正常工作能力时的应力。
塑性材料:当应力达到屈服点后,将发生明显的塑性变形,从而影响构件安全正常地工作,所以塑性变形是塑性材料破坏的标志。
极限应力:屈服强度?s (或屈服强度?0.2 )
脆性材料:没有明显的塑性变形,断裂是脆性材料破坏的标志。
极限应力:抗拉强度?b 和抗压强度?by?
构件的工作应力必须小于材料的极限应力。
许用应力[?]——构件安全工作时,材料允许承受的最大应力。
许用应力等于极限应力除以大于l的系数n
?塑性材料的安全系数取 1.2~2.5,脆性材料的安全系数取2.0~3.5。
4.5.2强度计算
强度条件——最大工作应力不超过材料的许用应力。
强度计算——应用强度条件式计算
(1)校核强度? 已知外力F、横截面积A和许用应力[?],计算出最大工作应力,检验是否满足强度条件,从而判断构件是否能够安全可靠工作。?
(2)设计截面? 已知外力F、许用应力[?],由A≥FN/[?]计算出截面面积A,然后根据工程要求的截面形状,设计出构件的截面尺寸。?
(3)确定许可载荷?已知构件的截面面积A、许用应力[?],由FNmax≤A[?]计算出构件所能承受的最大内力FNmax,再根据内力与外力的关系,确定出构件允许的许可载荷值[F]。?
??? 工程实际中,进行构件的强度计算时,根据有关设计规范,最大工作应力若大于许用应力,但只要不超过许用应力的5%也是允许的。
例4-2 某铣床工作台进给油缸如图所示,缸内工作油压p=2MPa,油缸内径D=75mm,活塞杆直径d=18mm,已知活塞杆材料的许用应力[?]=50MPa,试校核活塞杆的强度。
解 (1)求活塞杆的轴力
(2)按强度条件校核
?<[?] 活塞杆的强度足够
【小结】:轴向拉伸和压缩的强度计算。
【作业】:4-5
【后记】:
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