第三章 §3-1拉伸和压缩
【教学目标与要求】
一、知识目标
1、了解内力、拉压概念，理解截面法求内力；
2、理解拉压材料的力学性质。掌握拉压强度、变形计算。 二、能力目标
通过做低碳钢拉压时的力学性质实验，培养动手能力。 三、素质目标
1、理解截面法求内力；它是求内力的基本方法，贯穿于材料力学始终。 2、理解拉压材料的力学性质，培养实践能力。 四、教学要求
1、了解拉压、内力概念，理解截面法求内力。理解拉压材料的力学性质。 2、掌握拉压强度、变形计算，并能解决工程实际问题。 【教学重点】
1、 拉压、内力概念，截面法求内力； 2、 拉压强度、变形计算。 【难点分析】
材料拉压时的力学性能。
【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） 【教学过程】
复习旧课（5 分钟）
平面任意力系的平衡
?Fx?0
?Fy?0
?Mo?0
★ 导入新课
作用于构件上的外力形式不同，构件产生的变形也不同。把构件的变形简化为四种基本变形。拉压、剪切、扭转、弯曲。 ★ 新课教学（80分钟）
§ 3-1 拉伸和压缩
一、内力与截面法
1、内力概念
内力是由外力引起的构件内部一部分对另一部分的作用称为内力。 拉压杆的内力沿轴向称轴力。
2、截面法求内力
过程：切、取、代、平。
?Fx?0
N?P?0
N?P? 讨论：
关于轴力( )
A、是杆件轴线上的荷载 B、是杆件截面上的内力
C、与杆件的截面面积有关 D、与杆件的材料有关 二、轴向拉压的概念
（演示工程实例引出概念）
1、受力特点：沿轴向作用一对等值、反向的拉力或压力。
2、变形特点：杆件沿轴向伸长或缩短。这种变形称为拉伸或压缩。 要点：
（1）外力的作用线必须与轴线重合。
（2）压缩指杆件未压弯的情况，不涉及稳定性问题。 讨论：
判断下列三个构件在1-2段内是否单纯属于拉伸与压缩？
三、拉、压时的应力
1、应力概念
单位截面面积上的内力称为应力。拉压杆横截面任一点均产生正应力。 2、应力计算
拉压杆横截面上正应力是均匀分布的。
N??
A规定：拉应力为正；压应力为负。 单位：帕（Pa）或兆帕（MPa） 四、轴向拉压时的变形 NL?l?绝对变形?l为 EA
纵向线应变???l l??E?这两个关系式称为虎克定律。 式中 E---材料的弹性模量，MPa。 ? 讨论：
图示阶梯杆总变形为（）
FlFl3Fl（A）0 （B） (C) (D) EA2EA2EA 五、拉伸（压缩）时材料的力学性质
材料在外力作用下表现出的变形、 破坏等方面的特性称材料的力学性能，也称机械性质。 1、低碳钢拉伸时的力学性能 比例极限?p
弹性极限?e
屈服极限?s 强度极限?b 弹性模量E 泊松比 ?
2、铸铁的拉伸性能
特点： 无屈服过程 无塑性变形 无塑性指标 分类：
塑性材料??5% 脆性材料 ??5%
3、材料在压缩时的力学性能
塑性材料的压缩强度与拉伸强度相当 脆性材料的压缩强度远大于拉伸强度
? ? ? ? ? ? ? ? ?
? 讨论：
用这三种材料制成同尺寸拉杆，请回答如下问题：
??三种材料的应
力
应变曲线如图，
1 2 3 ?
哪种强度最好？ 哪种刚度最好？ 哪种塑性最好？
六、拉伸与压缩时的强度校核 1、许用应力 塑性材料 ?????sn
脆性材料 ????2、强度校核
?bn
?max?Nmax????ANmax???? A
（1）、校核强度 ?max?（2）、设计截面 A?Nmax???（3）、确定许可载荷Nmax?A??? 例题分析：教材例3-3
课内练习：练习册（先练习后总结） ★ 小结 ? 拉压概念；
? 拉压内力、应力、强度计算； ? 拉压变形、虎克定律。
★ 作业 练习册P
3.2 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】讲练法、演示法、讨论法、归纳法。 【教学安排】2学时（90分钟） 【教学过程】
复习旧课（5分钟）
1、拉压强度
N?max?max????
A2、拉压变形
NL?l?
EA
?E
★ 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)
§3-2 剪切与挤压
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。
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机械基础第三章杠杆的基本变形
