模块2构件的基本变形分析教学课件 机械设计基础中职 高二 工信版

构件的基本变形分析 学习情境一 变形体与杆体变形 学习情境二 拉伸和压缩变形 学习情境三 剪切、挤压和扭转 学习情境四 直梁的弯曲 目录 机械设计基础 模块二 知识目标 1．了解变形固体的基本假设，理解杆件变形的基本形式； 2．掌握杆件在轴向拉伸与压缩变形时的内力（轴力）的求法、横截面上的应力及拉(压)杆的变形计算，理解材料拉伸和压缩时的力学性能； 3．理解剪切及挤压概念、掌握剪切强度及挤压强度的实用计算方法； 4. 建立圆轴扭转的概念，掌握扭矩、扭矩图、圆轴 扭转时横截面上的应力和变形、强度条件及其应用； 5. 建立平面弯曲的概念，掌握剪力和弯矩的计算， 掌握梁的强度条件及其应用，理解提高梁强度的主要措施。 构件的基本变形分析 目录 机械设计基础 模块二 技能目标 1．能够对构件进行拉伸与压缩变形分析与计算； 2．能够分析构件剪切与挤压变形，校核其剪切强度及挤压强度、设计截面等； 3．能够分析圆轴类构件的扭转，校核强度条件、设计截面等； 4. 能够对梁的剪力和弯矩进行计算，校核强度条件， 并采取措施提高梁的强度。 构件的基本变形分析 目录 机械设计基础 模块二 一、变形体及变形体的基本假设 （1）各向同性。 各向同性是指物体在各个方向的力学性能相同。 （2）均匀连续。 均匀连续是指物体内被同一种物质充满，没有空隙。 学习情境一 变形体与杆件变形 目录 机械设计基础 模块二 一、变形体及变形体的基本假设 学习情境一 变形体与杆件变形 （3）小变形。 小变形是指物体受到外力后产生的变形与物体的原始尺寸相比很小，有时甚至可以忽略不计。 目录 机械设计基础 模块二 二、杆件变形 杆件 学习情境一 变形体与杆件变形 目录 机械设计基础 模块二 一、拉伸和压缩的概念 学习情境二 拉伸和压缩变形 轴向压缩 轴向拉伸 目录 机械设计基础 模块二 二、轴力与轴力图 1.内力与截面法 杆件的内力：指杆件受到外力作用时，其内部产生的保持其形状和大小不变的反作用力。 该反作用力随外力的作用而产生，随外力的消失而消失。截面法：是求杆件内力的方法。 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 二、轴力与轴力图 截面法求内力 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 2.轴力 二、轴力与轴力图 轴 力 轴力的正负号 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 3.轴力图 二、轴力与轴力图 【例】　如图所示，已知 F1=20 kN，F2=8 kN，F3=10 kN，试用截面法求图示杆件指定截面1—1、2—2、3—3的轴力,并画出轴力图。 教学例题 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 解：　 外力 F1、F2、F3 将杆件分为AB、BC、CD段，取每段左边为研究对象，求得各段轴力为 FN1 = F2 = 8 kN FN2 = F2—F1 = -12 kN FN3 = F2 + F3—F1 = -2 kN　　 轴各段受力分析及轴力图如图所示： 二、轴力与轴力图 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 二、轴力与轴力图 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 三、轴向横截面上的应力与变形计算 1.应力 内力在截面上的集度称为应力。垂直于杆横截面的应力称为正应力，平行于杆横截面的应力称为切应力。应力 是判断杆件是否破坏的依据，其单位 为：帕斯卡，简称帕，记作Pa。1平 方米的面积上作用1牛顿的力其应力的大小为1帕。 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 三、轴向横截面上的应力与变形计算 2.拉(压)杆的变形 绝对变形 相对变形 A B 胡克定律 D 泊松比 C 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 四、材料拉伸和压缩时的力学性能 1.低碳钢拉伸和压缩时的力学性能 1）低碳钢拉伸时的力学性能 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 四、材料拉伸和压缩时的力学性能 2）低碳钢压缩时的力学性能 学习情境二 拉伸和压缩变形 目录 机械设计基础 模块二 四、材料拉伸和压缩时的力学性能 2.铸铁拉伸和压缩时的力学性能 1）铸铁拉伸时的力学性