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文檔簡介

1、純彎曲時的正應力教案南京航空航天大學 劉榮梅一、 教學目標1 明確純彎曲和橫力彎曲的概念，理解基本假設。2 掌握純彎曲正應力公式的推導方法。3 掌握彎曲正應力公式的應用，解決工程問題。4 運用問題探索研究式教學方法，激發(fā)學生的求知欲和探索動機；鍛煉學生分析問題解決問題的能力；培養(yǎng)學生應用實踐能力。二、 教學重點和難點1 純彎曲和橫力彎曲（1）純彎曲 桿件橫截面上僅有彎矩，而無剪力的狀態(tài)稱為純彎曲。（2）橫力彎曲 桿件的橫截面上既有彎矩又有剪力的狀態(tài)稱為橫力彎曲。2 中性層和中性軸（1）中性層 桿件彎曲變形時，沿軸線方向既不伸長又不縮短的一層，稱中性層。在教學中以立體圖形的方式加以解釋。（2）中

2、性軸 中性層和橫截面的交線，即橫截面上正應力為零的各點的連線，稱為中性軸。在教學中以立體圖形的方式演示。（3）中性軸的位置 純彎曲時，直梁的中性軸通過橫截面的形心且垂直于載荷作用面。強調這一結論是在軸力為零的情況下得到的。3 直梁橫截面上彎曲正應力公式橫截面上任一點正應力的大小和該點至中性軸的距離成正比，中性軸一側為拉應力，另一側則為壓應力。橫截面上最大正應力其中W為抗彎截面模量，幾種常見橫截面的W計算公式：（1） 矩形截面 （2） 實心圓截面 （3） 空心圓截面 （4） 型鋼 查型鋼表或用組合法求。注意：如果中性軸不是橫截面對稱（如T形鋼)，有兩個，對應W也應有兩個。三、 教學手段綜合運用演

3、示實驗、多媒體課件等教學手段。四、 教學方法問題探索研究式教學方法。五、 解決方案及時間安排（一）概述 （10¢） 1 以火車車輪軸上的應力計算及橫截面設計的問題作為引例，調動學生學習興趣，并介紹純彎曲及橫力彎曲的概念，從而引入純彎曲時的應力分析。2 以模型演示的方式，引導學生觀察實驗現(xiàn)象，自己總結出純彎曲變形特征；并引出基本假設。 （二）推導純彎曲時橫截面上的正應力公式（25¢）1 利用變形幾何關系推導出橫截面上的應變。2 由物理關系得到橫截面上應力的分布規(guī)律。3 利用靜力平衡方程得到橫截面上正應力計算公式，并由軸力N=0確定中性軸的位置。4 導出的表達式、抗彎截面模量W的定義及常用橫截面W的表達式。5 例題講解，在例題的討論中回答引例提出的問題，達到首尾呼應的目的。（三） 結論與討論 （15¢）1 首先回顧本堂課的內容，作小結；2 提出四個討論題討論1：給學生灌輸正確的力學觀念：彎曲正應力與材料彈性模量無關。以后在做科學研究時，可以用便宜的材料代替貴的材料，所得到的彎曲正應力的結果可直接應用。討論2：從古代建筑中梁構件出發(fā)，博古引今，調動學生積極性，利用剛學習的知識去解決實際問題并考證前人總結的經驗。討論3：疊梁問題，有一定的難度，啟發(fā)學生積極思考，鼓

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