建筑力学——教案-第四章轴向拉伸和压缩(共4页).doc

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建筑力学教案教研室主任教师科目月日专业班级课时课型课题第四章轴向拉伸或压缩教学目的熟练掌握截面法，正确理解并熟练掌握轴向拉压正应力公式、胡克定律、强度条件，掌握拉压杆的强度计算方法。掌握拉压时材料的力学性能，弄清材料力学解决问题的思路和方法。

重点难点及关键重点:内力和截面法，轴力和轴力图。应力的概念，轴向拉压时横截面上的应力，轴向拉压时的变形。难点:轴向拉压的强度计算。

教学设备教学过程或内容教法要点第一节轴向拉伸和压缩时的内力及应力一、轴向拉伸和压缩的概念受力特点：作用于杆件上外力合力的作用线与杆件轴线重合。变形特点：构件沿轴线方向的伸长或缩短。二、轴向拉压杆的内力——轴力1、内力的概念内力是构件因受外力而变形，其内部各部分之间因相对位移改变而引起的附加内力。2、截面法截面法四部曲：截（切开）、取（取分离体）、代（代替）、平（平衡）3、轴力、轴力图轴力——垂直于横截面、通过截面形心的内力。轴力的符号规则——轴力背离截面时为正，指向截面为负。轴力图——形象表示横截面上轴力沿杆轴线变化规律的图形。4、轴向拉（压）时横截面上的正应力：应力计算公式：公式的适用范围：（1）外力作用线必须与杆轴线重合，否则横截面上应力将不是均匀分布；(2)距外力作用点较远部分正确，外力作用点附近应力分布复杂，由于加载方式的不同，只会使作用点附近不大的范围内受到影响（圣维南原理）。因此，只要作用于杆端合力作用线与杆轴线重合，除力作用处外，仍可用该公式计算。(3)必须是等截面直杆，否则横截面上应力将不是均匀分布，当截面变化较缓慢时，可近似用该公式计算。第二节轴向拉压杆的变形·虎克定律一、轴向拉压杆的变形1、纵向变形绝对变形相对变形（线应变）拉伸为“+”，压缩为“-”2、横向变形绝对变形横向尺寸相对变形（横向应变）拉伸为“-”，压缩为“+”二、柏松比（横向变形系数）实验表明：在弹性范围内是反映材料性质的常数，由实验确定，一般在-1～0.5之间。三、虎克定律在弹性范围内：即将和代入得：（胡克定律的另一形式）E——弹性模量（Pa）。—抗拉（压）刚度，反映杆件抵抗拉伸（压缩）变形的能力，其它条件相同。第三节轴向拉压杆的强度条件及其应用一、材料的极限应力极限应力——材料破坏时的应力称为极限应力。二、容许应力和安全系数构件工作时允许达到的最大应力值称许用应力。许用应力应低于极限应力。（1）从安全考虑，构件需要有一定的强度储备；（2）构件的实际工作情况与设计时所设想的条件难以完全一致，有许多实际不利因素无法预计。—安全系数（大于1的数）。三、轴向拉压杆的强度条件和强度计算为了保证构件有足够的强度，杆内最大工作应力不得超过材料在拉压时的许用应力，即它可解决工程上的三类强度问题：1、强度校核2、设计截面3、确定许可载荷。