直梁的弯曲及组合变形与压杆稳定电子教案机械基础

机械基础电子教案3.5直梁的弯曲及组合变形与压杆稳定【课题名称】直梁的弯曲及组合变形与压杆稳定【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、熟悉弯曲的概念；了解梁的基本形式；2、理解弯曲内力、应力计算；掌握弯曲强度条件的应用。二、能力目标通过提高粱抗弯曲强度措施，培养分析问题和解决问题的能力。三、素质目标1、了解弯曲的概念；明确梁的基本形式。2、熟悉弯曲应力的分析方法；掌握弯曲强度条件的应用。四、教学要求1、初步了解弯曲变形的受力特点和变形特点；2、认识弯曲强度条件的应用及提高粱弯曲强度措施。【教学重点】1、弯曲概念、梁的基本形式；2、弯曲强度计算。【难点分析】弯矩横截面上正应力的分布规律。【教学方法】教学方法：讲练法、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。【教学过程】一、复习旧课扭转剪应力：实心圆轴空心圆轴二、导入新课弯曲变形是工程实际中应用最广泛的一种变形。如起重机的横梁、火车车轮轴等maxnnMW340.2(1)nWD/dD330.216nDWD在载荷作用下都会产生弯曲变形。1、弯曲的概念（演示工程实例）受力特点：垂直于轴线的外力或在轴线平面内受到力偶；变形特点：梁的轴线由直变弯。这种变形称为弯曲变形。凡以弯曲变形为主要变形的构件习惯称为梁。2、梁的基本形式简支梁悬臂梁外伸梁梁的两支点间距离称梁跨度。3、梁的弯曲应力分析凹入一侧纤维缩短，存在压应力；凸出一侧纤维伸长，存在拉应力。中间一层纤维长度不变称中性层。中性层与横截面的交线称中性轴z轴。判断：弯曲变形的实质是剪切？讨论：中性轴是梁的（）的交线A、纵向对称面与横截面B、纵向对称面与中性层C、横截面与中性层D、横截面与顶面或底面弯曲正应力计算：式中ZW—抗弯矩，mm2（1）圆形截面：（2）圆环形截面：式中Dd/（3）矩形截面：4、弯曲强度maxmaxZMW331.032ddWZ)1(1.043DWZ62bhWZ强度条件：应用：校核强度ZWMmaxmax设计截面：maxMWZ确定许可载荷：ZWMmax讨论：矩形截面梁受弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍时，则梁内的最大正应力为原来的多少倍？（）A、正应力为1/2倍B、正应力为1/4倍C、正应力为1/8倍D、无法确定5、提高梁弯曲强度措施（1）、降低maxM合力安排支座：合力布置载：改变载荷位置：maxmaxZMWmaxmaxZMW故齿轮安装时常靠近一端轴承，可提高梁弯曲度。（2）、提高ZW工字钢或槽钢优于环形，环形优于矩形，矩形优于圆形。（3）、等强度梁阶梯轴汽车板弹簧6．压杆稳定如图3－48的压杆，由于细长轴受轴向压力作用，虽然压力很小，但可能不能保持原有的平衡状态而突然变弯，称为压杆失稳。三、小结弯曲变形概念，弯曲内力计算，弯曲应力计算和提高粱弯曲强度措施四、作业练习册ZWA梁强度