专题：受力分析、拉伸与压缩.doc

课题  :物体系统平衡问题的解法教学目标:1、掌握静力学三大公理及推论;2、掌握常见约束的受力分析;3、重点掌握物体系统平衡问题的解法重点与难点:实际问题的解决教学方法:讲练结合教学过程组织教学1、复习静力学公理及推论2、复衡问题的解决由两个或两个以上的物体组成的系统称为物体系统。在物体系统中,各物体之间以一定的方式彼此相联接,整个系统又以适当的方式与其他物体相联接。和单个物体相比,物体系统的约束(或联接)方式和受力情况都比较复杂,而且这类问题不仅要求出系统所受的外力(如支座反力);同时还要求出系统内各物体之间相互作用的内力。因此求解物体系统的平衡问题,除了要熟练地掌握单个物体平衡问题的基本方法以外,还应注意以下几点:。选取研究对象要从已知力和未知力两个方面来分析,一般的途径是:(1)先取系统整体为研究对象,通过建立平衡方程,解出部分未知力以后,再取系统中某一部分或整个物体为研究对象,解出全部未知力。(2)先取包含已知力并容易解出未知力的物体为研究对象,而后依次选取其它物体为对象,解出全部未知力。,画出研究对象的受力图。(1)对物体系统进行受力分析时,要注意区分内力和外力。内力是指研究对象内部之间的相互作用力。由于内力总是成对出现的,彼此大小相等、方向相反,作用线相重合;并且它们在任何轴上投影之和以及对任何点的矩的和都分别等于零。所以在研究对象的受力图上,内力无需画出。至于研究对象以外的物体对研究对象的作用力,称为外力。在受力图上外力必须一个不漏地予以考虑。必须注意的是,内力和外力的划分并不是绝对的,而是对一定的研究对象而言的。例如某个力对整个系统来说是内力,但对某个局部它就成为外力了。,因此从系统中取出某一物体为研究对象时,要注意它和周围物体之间的相互作用,弄清每个力是“谁”对“谁”的作用,要符合作用力和反作用力的规律。,若其中每个物体受平面一般力系作用,则对该物体最多可列出三个独立平衡方程,而整个系统则总共可列出3n个独立平衡方程(若系统中有些物体受平面汇交力系或平面平行力系作用,则总共列出的独立平衡方程也将相应地减少)。如果系统中未知力的数目等于或小于能列出的独立平衡方程的数目,则该系统是静定的,否则就是静不定的,在静力学中只研究静定系统的平衡问题。因此在解物体系统的平衡问题时,可先判断一下系统是否静定,从而确定是否能用静力学方法求解。例:梁AC用三根链杆支承,所受荷载如图所示。设梁的自重不计,试求每根链杆所受的力。?解:(1)取梁AB为研究对象。? (2)画受力图。? (3)选取投影轴和矩心。? (4)列平衡方程求解。计算结果正值与假设方向相同,负值与假设方向相反。研究对象的选取比较灵活,有时是系统整体,有时是系统的一部分,有时是其中的某个物体,研究对象选得合适,练习1:三铰支架受力、约束如图1-21a所示,试画出各构件的受力图。练习2冲床机构受力、约束如图1-23a所示,试画出各构件的受力图。练习3、图所示,三铰拱桥又左右两拱铰接而成,在BC作用一主动力。忽略各拱的自重,分别画出拱AC、BC的受力图。FC             A       B4、小结1、静力学公理及推论2、二力构件的受力分析3、物体系统平衡问题的解决5、作业1、完成以上练习题2、大纲上的相关题目课题 :拉伸与压缩的相关计算教学目标:1、掌握许用应力、安全系数的相关知识;2、熟练掌握轴向拉伸和压缩时强度条件;3、熟练掌握轴向拉伸和压缩时的相关计算重点与难点:轴向拉伸和压缩时的相关计算教学方法:讲练结合教学过程1、组织教学2、复习相关知识许用应力——在强度计算中,把材料的极限应力除以一个大于1的系数n(称为安全系数),作为构件工作时所允许的最大应力,称为材料的许用应力,以[σ]表示。(一)、安全系数:1、安全系数的确定:(1)、考虑载荷变化,构件加工精度不够,计算不准确,工作环境的变化;(2)、考虑材料的性能差异及材质的均匀性。2、安全系数的选取:(1)、原则:安全又经济。(2)、安全系数的选取:(二)、轴向拉伸和压缩的强度计算轴向拉伸和压缩时强度条件:为了保证构件在外力作用下安全可靠地工作,必须使构件的最大工作应力小于材料的许用应力,即:。1、强度校核:直接应用公式,若杆件满足强度条件,就能安全工作,否则,因强度不够而不安全。2、设计截面:将公式改成:,即可确定杆件所需的横截面面积。3、确定许用载荷:可先由静力平衡方程求出杆件的内力与外力之间的关系,再代入:N≤A[σ],就可确定出杆件或结构所能承受的最大许可载荷。(三)、举例:1、某厂车