广西水利电力职业技术学院教案章节名称：§3.3拉压变形时的承载力目的要求：拉（压）杆横截面上的应力分布及计算公式，拉（压）杆的强度条件及其应用，拉（压）杆的变形计算，胡克定律及其应用。教学重点：拉（压）杆横截面上正应力公式的推导过程；材料拉伸、压缩时的力学性能。教学难点及突破难点的办法轴向拉伸与压缩杆强度条件的应用；用切线代圆弧法求解桁架结点位移；拉压静不定问题的求解突破难点的办法:以课堂讲授为主，课堂讨论为辅的启发式教学方法；以课堂提问等形式开展平时成绩激励策略，提高学生课堂积极性，注重平时学习过程的良好养成教育。课外作业：教学过程时间分配§3.3拉压变形时的承载力3.3.1轴向拉伸和压缩的概念和实例3.3.2内力的概念和截面法1.内力的概念2.截面法3.3.3轴向拉（压）杆的内力——轴力3.3.4轴向拉压杆横截面上的正应力1．应力的概念2．轴向拉（压）时正应力的计算公式3.3.5许用应力和拉伸与压缩时的强度条件1.许用应力2.拉（压）强度条件3.3.6轴向拉伸与压缩时的变形和胡克定律1.纵向变形2.应变3.胡克定律4.材料的弹性模量5102030505.横向变形3.3.7材料拉（压）时的力学性能1．材料拉伸时的力学性能2．压缩时材料的力学性能§3.3拉压变形时的承载力直杆，可以是相同的剖面形状，称为等截面直杆，也可以是不同的截面形状，称为变截面直杆。外力，可以是拉力,也可以是压力；可以是两个力,也可以是多个力；可以是集中力,也可以是分布力。例，悬臂吊车的CD拉杆，螺纹夹具的螺杆，螺栓联接件的螺栓，但不是直杆。3.3.1轴向拉伸和压缩的概念和实例工程中有很多构件，例如屋架中的杆，是等直杆，作用于杆上的外力的合力的作用线与杆的轴线重合。在这种受力情况下，杆的主要变形形式是轴向伸长或缩短。轴向拉伸与轴向受力特征：杆受一对大小相等、方向相反的纵向力,力的作用线与杆轴线重合变形特征：沿轴线方向伸长或缩短,横截面沿轴线平行移动,伴随横向收缩或膨胀。3.3.2内力的概念和截面法1.内力的概念材料力学中所研究的内力——物体内各质点间原来相互作用的力由于物体受外力作用而改变的量。根据可变形固体的连续性假设，内力在物体内连续分布。通常把物体内任一截面两侧相邻部分之间分布内力的合力和合力偶（主矢和主矩）简称为该截面上的内力(实为分布内力系的合成)。物体在受到外力作用而变形时,其内部各质点间的相对位置将有变化。与此同时,各质点间相互作用的力也发生了改变。上述相互作用力由于物体受到外力作用而引起的改变量,就是材料力学中所研究的内力。内力由于已假设物体是均匀连续的可变形固体,因此在物体内部相邻部分之间相互作用的内力,实际上是一个连续分布的内力系,而将分布内力系的合成(力或力偶),简称为内力。也就是说,内力是指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成。2.截面法内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的基础。求内力的一般方法是截面法。?截面法的基本步骤：①截开：在所求内力的截面处，假想地用截面将杆件一分为二。②代替：任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用在截开面上相应的内力（力或力偶）代替。③平衡：对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力对所留部分而言是外力）。3.3.3轴向拉（压）杆的内力——轴力、由外力作用产生的构件各部分之间的相互作用力称为内力。这个内力是一个构件内两部分间的相互作用力，是假想截开剖面上的分布力，不是集中力这个分布力与外力平衡，本章外力与轴线重合，与之平衡的内力也与轴线重合，这样的内力称为轴力。上图，杆件在F1、F2力作用下，截面上的轴力FN方向离开截面，又称为拉力下图，杆件在F3、F4力作用下，截面上的轴力FN方向指向截面，又称为压力轴力又分为拉力与压力，拉力使杆件发生拉伸变形，压力使杆件发生压缩变形。工程力学规定：轴力的拉力一定是正值，轴力的压力一定是负值对于二力平衡的杆件,不用画截开段,不用列平衡方程,根据外力大小,方向,即知道轴力大小与正负符号对右图所示多个外力作用下的杆件,任一截面轴力等于该截面一侧所有外力代数和,同向...
