2.2 基本变形（教案）-《汽车机械基础》同步精品课堂（机工版·第2版）

《汽车机械基础》教案 课 题 2.2 基本变形 课 型 必修 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本书为“十三五”职业教育国家规划教材，是根据教育部《中等职业学校汽车运用与维修专业领域技能型紧缺人才培养培训方案》对机械基础知识的教学要求，并结合汽车相关专业的特点编写而成的。本书内容包括汽车工程力学常识、汽车材料、汽车常用机构及机械传动、汽车液压传动常识四部分，以本专业相应的应用实例为基础，讲述了本专业必需的力学、材料、机械和液压传动的基础知识。 学情分析 中职学生的培养目标是理论够用、注重操作技能的提升，由于他们的文化水平存在差异、依赖性强、学习主动性差，所以在组织教学时要因材施教、耐心的讲解才能达到我们设定的教学效果和目的，培养出更多的实用型技能人才。根据教学大纲和培养目标确定本课的教学目标和教学重点、难点。 学习目标 1.了解拉伸或压缩变形的知识 2.理解剪切变形的知识 3.理解挤压变形的知识 4.掌握扭转变形的知识 5.掌握弯曲变形的知识 学习重难点 重点： 1.理解剪切变形的知识 2.理解挤压变形的知识 难点： 1.掌握扭转变形的知识 2.掌握弯曲变形的知识 教学方法 讲授法、自主学习法、探究法、小组讨论法 课前准备 (1)备课 (2)准备教具 (3)课前侯课 教学媒体 教材、网络资源、教学视频、相关PPT，多媒体教室 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 2.2.1 拉伸或压缩变形 一、拉伸或压缩的概念 工程实际中，发生轴向拉伸或压缩变形的杆件很多。 受拉或受压的杆件在受力时有一个共同特点，即作用在杆两端的两个力大小相等方向相反、作用线与杆的轴线重合;变形特点是杆件沿轴向发生伸长或缩短，如图2-6所示。 二、拉伸或压缩的内力和应力 1.内力 如图2-7所示的杆件，沿杆的轴线方向作用有两个大小相等、方向相反的力F，杆件处于平衡状态。按照截而法求内力的步骤，由平衡方程得截面m—n上的内力与轴线重合，因此称此内力为轴力，一般用FN表示。轴力FN的正负号规定为:杆件的变形为纵向伸长时，轴力FN为正称为拉力;杆件的变形为纵向压缩时，轴力FN为负，称为压力。 2. 应力 由于拉伸和压缩时的内力垂直于横截面，所以应力也垂直于横截面。根据应力的定义可知，横截面上的应力为正应力，用σ表示。 3. 胡克定律 17世纪中叶，英国科学家胡克通过实验，发现了力与变形的关系:当杆件内的应力不超过某一限度时，应力与应变成正比，即 σ=E σ 式(2-4)称为胡克定律。式中的常数E称为弹性模量，其值随材料不同而不同。由式(2-4)可以看出，在其他条件不变的情况下，E越大，则材料的变形越小。因此，弹性模量E表示材料抵抗拉、压弹性变形的能力，是材料的刚度指标。长度与受力情况相同的杆，E值越大，杆的变形就越小，说明E表示杆件抵抗拉压变形能力的大小，称为杆的抗拉(压)刚度。应用这个关系可以从已知的应力求变形，也可以用测得的变形来求应力。 三、拉伸或压缩时材料的力学性能 材料的力学性能是指材料受外力时，在强度和变形方面表现出的性能，是解决强度、刚度和稳定性问题所不可缺少的依据。它是由实验来测定的。 常温、静载条件下，材料常分为以低碳钢为代表的塑性材料和以铸铁为代表的脆性材料。 1. 塑性材料的力学性能 材料的力学性能可通过实验测定。低碳钢在拉伸时的应力-应变图或σ-ε图如图2-8所示，它能够反映材料的力学性能。 三、拉伸或压缩时材料的力学性能 材料的力学性能是指材料受外力时，在强度和变形方面表现出的性能，是解决强度、刚度和稳定性问题所不可缺少的依据。它是由实验来测定的。 常温、静载条件下，材料常分为以低碳钢为代表的塑性材料和以铸铁为代表的脆性材料。 1. 塑性材料的力学性能 材料的力学性能可通过实验测定。低碳钢在拉伸时的应力-应变图或σ-ε图如图2-8所示，它能够反映材料的力学性能。 (1)弹性阶段(Ob段) (2)屈服阶段(bc段) 3)强化阶段(ce段) (4)缩颈阶段过。 2. 脆性材料的力学性能 灰铸铁是典型的脆性材料，拉伸时其应力-应变关系曲线没有明显的直线部分，在较小的拉应力下即被拉断，没有屈服和缩颈现象，拉断前的应变很小。铸铁拉断时的最大应力即为其强度极限。因为没有屈服现象，其强度极限Rm是衡量强度的唯一指标。 灰铸铁的压缩性能也无明显的直线部分，近似符合胡克定律，无屈服强度，强度极限超过拉伸时强度极限的4-5倍，故抗压性能强，适用于受压零件。 3. 工作应力、极限应力、许用应力、安余系数与强度条件 构件工作时，由载荷引起的应力称为工作应力。任何工程材料能承受的应力都是有一定限度的，使材