专题一 金属材料受到的载荷及其强度和塑性（课件）-山东省职教高考《金属加工基础》(机工版）专题复习讲练测

专题一.金属材料受到的载荷及其强度和塑性 《金属加工基础》（机工社） 专题复习讲练测 1 目录 01 考纲解读 03 考题讲解 05 归纳小结 02 知识点梳理 04 课内练习 2 常见考点： 1. 载荷的分类及特点。 2. 基本载荷计算方法。 3. 金属材料的拉伸、压缩、弯曲等受力现象分析。 4. 强度的定义、计算及影响因素。 5. 塑性的概念、塑性指标的含义及计算方法。 一.考纲解读 3 一.考纲解读 考试要求 01 2. 了解金属材料的强度和塑性指标及其在工程实践中的应用。 02 3. 能够进行载荷的基本计算及应用。熟悉金属在受力状态下的表现和行为。 03 1. 理解载荷在金属材料中的作用及重要性。掌握不同类型的载荷对金属材料的影响和作用机理。 4 易考题型： 1. 简答题：如描述载荷的概念及其作用，解释金属材料的强度和塑性指标。 2. 计算题：要求计算特定载荷下金属材料的强度指标或塑性指标。 3. 应用题：设计一个金属结构件，要求考生合理选择材料和考虑受力情况，以确保强度和塑性满足工程要求。 一.考纲解读 5 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 6 知识点梳理： 一、载荷的含义 载荷的含义在不同的学科或领域中是不同的。例如，在机械设计中，载荷通常是指施加于机械或结构上的外力；在动力机械中，载荷通常是指完成工作所需的功率；在电动机工程中，载荷则是指电气装置或元件从电源所接受的功率。另外，有时也把某种能引起机械结构内力的非力学因素称为载荷。 二、载荷的类型 载荷可以从不同的角度进行分类。 (1)根据载荷的大小、方向和作用点是否随时间变化分类可以将载荷分为静载荷和动载荷。其中，静载荷包括不随时间变化的恒载荷(如自重)和加载变化缓慢以至可以略去惯性力作用的准静载荷 二.知识点梳理和重点概念复习 7 知识点梳理： (如锅炉压力)；动载荷包括短时间快速作用的冲击载荷(如空气锤)、随时间作周期性变化的循环载荷或周期载荷(如空气压缩机的曲轴)和非周期变化的随机载荷(如汽车发动机的曲轴)。 (2)根据载荷对杆件变形的作用分类可将载荷分为拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭转载荷等。 1)拉伸载荷。拉伸载荷是最常见的载荷，其特点是两力的方向与构件的轴线一致，且相互背离(图1-1)，如起重机钢丝绳在起吊重物时所受到的载荷就是拉伸载荷。 二.知识点梳理和重点概念复习 8 知识点梳理： 2)压缩载荷。压缩载荷的方向与构件的轴线一致，且两力的方向是相对的(图1-2)，如机床底座承受的自身重量的压力、液压机械中活塞受到的压力等都是压缩载荷。 3)弯曲载荷。当物体受到垂直于其轴线的外力的作用时，物体将发生弯曲变形，物体受到的这种载荷就是弯曲载荷。例如，机床在进行切削加工时，工件或机床主轴、刀具会受到弯曲载荷的作用；此外，齿轮传动轴(图1-3)、汽车减振弹簧、飞机的机翼、建筑物大梁等在工作时也会受到弯曲载荷的作用。 二.知识点梳理和重点概念复习 9 知识点梳理： 4)剪切载荷。被剪切物体受到大小相等、方向相反，作用线不在同一直线上，并且作用距离很近的两力的作用，这种载荷称为剪切载荷。物体受到一对剪切力的作用时，将沿剪切面发生错动而导致其破坏。例如，采用螺栓联接的零件在工作时就受到剪切力的作用(图1-4)；在冲压工序中，利用冲模冲裁板料时，板料也受到剪切力的作用。 5)扭转载荷。当物体受到一对大小相等、方向相反、作用面垂直于轴线的外力偶的作用时，这种载荷称为扭转载荷。例如，转动汽车方向盘，方向盘就受到了扭转载荷(图1-5)；此外，传动轴、钻头、丝锥等在工作时也受到扭转载荷的作用。 二.知识点梳理和重点概念复习 10 知识点梳理： 三、载荷的计算 载荷通常可用计算方法或实测方法求得。根据额定功率用力学公式计算出的载荷称为名义载荷(又称额定载荷)，它未考虑载荷随时间作用和分布的不均匀性，以及其他零件受力情况等因素。这些因素的综合影响常用载荷系数作修正。载荷系数与名义载荷的乘积称为计算载荷，它是设计计算的依据。 二.知识点梳理和重点概念复习 11 重点概念复习： 1. 载荷：外部作用于物体的力或力系。 2. 强度：材料抵抗破坏的能力。 3. 塑性：材料发生永久变形的能力。 4. 屈服强度、抗拉强度、抗压强度等强度指标的定义和计算。 5. 变形量、延伸率、收缩率等塑性指标的计算和意义。 二.知识点梳理和重点概念复习 12 1. 金属材料的蠕变现象主要发生在何种条件下？ A. 高温、恒定应力 B. 低温、断续应力 C. 常温、交变应力 D. 超高真空环境下 解析：A。高温、恒定应力。蠕变是金属材料在高温下受恒定应力作用下逐渐发生的变形现象。 三.常考习题练习与讲解