剪切和挤压-电子教案

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maxmaxNANLlEAE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QAkNP80mmb50mmh538010320505QPMPaAbh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BBBFAmaxQAmaxBBBBFA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3-5应用：演示工程实例：剪钢板、销钉连接、键连接等。★小结（5分钟）剪切概念、内力、应力；挤压概念、内力、应力。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。ABABmm4．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).(9549mNnNmN：功率；n：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T（2）内力偶矩计算—截面法用截面nn将轴分成两部分，按右手螺旋法则把m，T表示为矢量，列出左部分平衡方程0xM，得到mT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iMT（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maxT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kWPA36，从动轮B、C、D输出功率分别为kWPPCB11，kWPD14，轴的转速为min/300rn。mmmnnIITxmnnIITxT试作轴的扭矩图。解：（1）求外力偶矩mNnPmAA.11463003695499549mNnPmmBCB.3503001195499549mNnPmDD.4463001495499549（2）求截面内扭矩在BC段内01BmTmNmTB.3501在CA段内0BCmmTmNmmTBC.700在AD段内mNmTD.446（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AmBmCmDmBCADIIIIIIIIIIIIBm1TBmCmTTIIIDmTx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。YAYXAYXmA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AXAYAYBBYAYBXAABYAmAXAA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。（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。0yF0PQQPFFmmFFFFmm单位:兆帕（MPa）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jyjyjyFAjyAmaxjyjyjyjyFAFAτmaFA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QAkNP80mmb50mmh538010320505QPMPaAbh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）剪切概念、内力、应力；挤压概念、内力、应力。剪切与挤压强度五、作业六、练习BBBFAmaxQAmaxBBBBFA