精品文档---下载后可任意编辑一、教学目标和教学内容1．教学目标让学生掌握杆件弹性应变能的有关概念。理解和掌握在工程力学有广泛应用的能量方法。掌握功能原理、功的互等定理、位移互等定理、卡氏定理。能够熟练地计算基本变形杆件和常见的组合变形杆件的应变能。对于简单结构应变能，也能够完成应变能的计算。能够较为熟练地应用卡氏第二定理，完成杆件的位移计算，并可以求解简单超静定问题。为进一步在结构力学等后续课程中，学习和应用能量方法奠定基础。2．教学内容介绍能量法的有关概念。例如，外力的功、应变能、比能等等。介绍基本变形杆件应变能计算和组合变形杆件应变能计算。讲解功能原理、功的互等定理和位移互等定理。讲解余能概念和卡氏定理。二、重点难点重点：建立应变能等有关概念。基本变形杆件和常见的组合变形杆件的应变能的计算。卡氏第二定理及其应用。难点：杆件应变能计算中的可否叠加问题。对于广义力和相应广义位移的正确理解和认识。应用卡氏第二定理求位移时，如何正确地选取或设定与位移相应的广义力。能否正确写出内力方程，灵活地进行先求偏导数再积分的运算。三、教学方式 采纳启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。四、建议学时6 学时五、讲课提纲1、弹性应变能与功能原理 弹性体在荷载作用下将发生变形，外力作用点要产生位移．因此，在弹性体的变形过程中，外力沿其作用方向做了功，称为外力功。对于弹性体，因为变形是可逆的，外力功将以一种能量形式积蓄在弹性体内部。当将荷载逐渐卸除时，该能量又将重新释放出来作功，使弹性体恢复到变形前的形状。例如钟表里的发条在被拧紧的过程中，发生了弹性变形而积蓄了能量，在它放松的过程中可带动指针转动，从而发条就作了功。弹性体伴随弹性变形积蓄了能量，从而具有对外界作功的潜在能力，通常把这种形式的能量称为弹性应变能（Dlastic strain energy）或弹性变形能（Dlastic deformation energy），用表示。 根据物理学中的功能原理，积蓄在弹性体内的应变能及能量损耗在数值上应等于荷载所作的功，即V ε+ΔE=W假如在加载过程中动能及其它形式的能量损耗不计，应有V ε=W （14.1） 利用上述的这种功能概念解决固体力学问题的方法统称为能量法，相应的基本原理统称为功能原理（Principle for work and energy）。弹性体的功能原理的应用非常广泛，它是目前在工程中得到广泛应用的有限单元法的重要理论基础。2 、杆件的应变...
