教学课题 基本变形的应力和强度计算【练习课】 教学目标或要求 1、理解各种基本变形的应力特点和分布规律； 2、掌握各种基本变形的应力和强度计算方法； 3、理解材料在拉伸和压缩时的机械性能指标的含义。 教学重点、难点 教学方法、手段 讲练结合，以练为主 教学过程及内容 基本变形的应力和强度计算 强度是指材料在外力作用下对塑性变形和断裂的抵抗能力。强度问题事关重大，强度不足，就有可能酿成大祸。工程结构和机器零件必须具有足够的强度。强度是材料力学研究的一个主要问题。 第一节 轴向拉伸与压缩的应力和强度计算 一、横截面的正应力 例 1 ：如图 a 所示一变截面直杆，横截面为圆形，d1＝200m m ，d2＝150m m ，承受轴向载荷 F1＝30kN，F2＝100kN 的作用，试求各段截面上的正应力。 图 a 图 b 解：1）计算轴力：AB 段的轴力：NAB＝－F2＋F1＝－70kN（压） BC 段的轴力：NBC＝F1＝30kN（拉） 画出轴力图如图 12.1.2b 所示。 2）求横截面面积 AB 段的横截面积： BC 段的横截面积： 3）计算各段正应力 AB 段的正应力： BC 段的正应力： 负号表示AB 上的应力为压应力。 二、强度问题 例 2：气动夹具如图所示，已知气缸内径 D=140mm，缸内气压p=0.6MPa，活塞杆材料为20 钢，[σ]=80MPa,试设计活塞杆的直径， 解：活塞杆两端受拉力，发生轴向拉伸变形，轴力可以由气体的压强求出，再利用N、[σ]就可以设计截面。 1．计算轴力6.623114046.0422 DpNkN 2.设计截面 4.115806.9231 NA mm 2 根据24 dA，得出1.124Ad mm 因此，取 d12mm 注意：在解题目过程中，应首先判断问题是要设计截面，然后设法去求轴力，轴力利用压强可以求出，问题得到解决。另外要注意物理量的单位换算，当轴力、长度用 N 和 mm 时，应力的对应单位是 MPa. 第一节 扭转时的应力和强度计算 一、 应力的计算 已知空心圆截面的扭矩 T =1kN.m ，D =40m m ，d=20m m ，求最大、最小剪应力。 二、强度问题 小结公式 弯曲的应力和强度计算 一、纯弯曲 一般情况下，两弯曲时横截面上既有剪力，又有弯矩。对于横截面上的某点而言，既有切应力又正应力。但梁的强度主要决定与正应力的大小，切应力居于次要的地位。所以本节只讨论梁在纯弯曲的情况下横截面的正应力。所谓纯弯曲指横截面上的切应力为零。如图 12.4.1 所示，简支梁在两对称的集中力...
