主講：藺學(xué)明項(xiàng)目三

軸向拉伸壓縮變形任務(wù)3：拉壓桿的變形分析成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院任務(wù)導(dǎo)入通過(guò)強(qiáng)度條件，可以分析構(gòu)件的強(qiáng)度問(wèn)題。但我們知道構(gòu)件的承載能力除了強(qiáng)度以外，還有剛度。剛度和構(gòu)件的變形大小有關(guān)。今天我們學(xué)習(xí)拉壓桿的變形。任務(wù)目標(biāo)1.掌握絕對(duì)變形、相對(duì)變形的概念；2.熟悉胡克定律；3.能夠應(yīng)用胡克定律進(jìn)行變形計(jì)算。

知識(shí)目標(biāo)1.具有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、生活習(xí)慣和行為習(xí)慣；2.熱愛學(xué)習(xí)，熱愛專業(yè)；3.樹立民族自信，增強(qiáng)民族自豪感。

素質(zhì)目標(biāo)1.增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)的能力；2.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力；3.掌握學(xué)習(xí)工具的使用；4.規(guī)范學(xué)習(xí)、規(guī)范工作。

能力目標(biāo)任務(wù)目錄一、絕對(duì)變形與相對(duì)變形二、胡克定律三、變形計(jì)算教學(xué)任務(wù)——拉壓變形一、彈性變形與塑性變形桿件在外力作用下發(fā)生變形，隨著外力取消即隨之消失的變形稱為彈性變形。1、彈性變形我們看這樣一個(gè)例子。拉彈簧后放松，彈簧可以完全恢復(fù)原狀，表現(xiàn)為彈性變形。2、塑性變形當(dāng)外力取消時(shí)不消失或不完全消失而殘留下來(lái)的變形稱為塑性變形。例如：膠泥土木工程中，要求構(gòu)件所受的荷載通常限定在彈性變形范圍內(nèi)。二、絕對(duì)變形與相對(duì)變形1、絕對(duì)變形如圖所示，桿件在軸向拉力作用下產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形，設(shè)桿件原長(zhǎng)為L(zhǎng)，變形后的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1則縱向變形為規(guī)定伸長(zhǎng)時(shí)為正，反之為負(fù)，其單位為（mm）2、相對(duì)變形（線應(yīng)變)為了消除桿長(zhǎng)對(duì)變形的影響，常用單位長(zhǎng)度的變形來(lái)描述桿件變形的程度，單位長(zhǎng)度的變形稱為線應(yīng)變，用ε表示，則線應(yīng)變?yōu)榫€應(yīng)變?chǔ)欧从沉藯U的變形程度。規(guī)定拉伸時(shí)ε為正，反之為負(fù)，線應(yīng)變量綱為1。三、胡克定律實(shí)驗(yàn)表明：在彈性受力范圍內(nèi)，桿件的縱向變形與桿件所受的軸力及桿件長(zhǎng)度成正比，與桿件的截面面積成反比，這就是胡克定律。其表達(dá)式為(3-3)胡克定律的其他表達(dá)式

若將和代入（3-3）可得(3-4)

式（3-4）是胡克定律的另一種表達(dá)式。它表明：在彈性受力范圍內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變成正比。式（3-3）與式（3-4）中E稱為材料的彈性模量，與材料的性質(zhì)有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，它反映了某種材料抵抗變形的能力，在國(guó)際單位制中常用單位為兆帕（MPa）引入思政：我們今天學(xué)習(xí)的胡克定律是由英國(guó)物理學(xué)家胡克提出來(lái)的。其實(shí)在我們國(guó)家比胡克早1500年，就有這方面的論述。東漢鄭玄所著《考工記》中就有這樣的記載：“每加物一石，則張一尺”。這就明確說(shuō)明受力和變形成正比關(guān)系。所以我們要樹立民族自信，增強(qiáng)民族自豪感。案例1鋼鋸條的長(zhǎng)度為30mm，寬10mm,厚0.6mm，鋼的彈性模量E=210GPa。F=1000N求鋸條的伸長(zhǎng)量。已知：FP=1000NL=30mmA=10×0.6mm2E=210×103MPa求ΔL解：由胡克定律ΔL=FPL/EA得ΔL=1000×30/210×103×(10×0.6)=0.024mm案例2：鋼鋸條的工作長(zhǎng)度為30mm，橫截面寬11mm,厚0.6mm，彈性模量E=210GPa。要使鋸條伸長(zhǎng)0.01mm，需在其兩端施加多大拉力？工程單位：力N、長(zhǎng)度mm、面積mm2、應(yīng)力和彈性模量MPa案例3：已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN;三段桿的長(zhǎng)度均為2m，橫截面面積為200mm2，E=200GPa，求桿