《第六节：提高压杆稳定性的措施》单元教学设计

1、提高压杆稳定性的措施单元教学设计1. 教案计划表单元名称第十章 压杆稳定学时1项目名称第六节 提高压杆稳定性的措施教学地点多媒体教室学生角色设计辅助人员教学目标知识目标技能目标态度目标（1）掌握临界荷载计算公式；（2）理解提高压杆稳定性的措施；（1）熟记临界荷载计算公式；（2）理解影响临界应力的主要因素是柔度；（3）能够从优化结构方面提高压杆稳定性；（4）理解减小压杆的长度是减小柔度最有效的方法；（5）能够从工字、T形、矩形、圆形、圆环形等截面形式中分析出最合理的截面形式。（6）能够理解随着杆端约束形式的改变长度系数的变化规律。（7）能够说明选用高强度材料来提高稳定性的原理。（1）做好课前预习

2、、课后复习；（2）能够按时上课，遵守课堂纪律，积极回答课堂问题，实现有效的互动和交流；（3）课下同学间能对疑难问题相互讨论，能认真完成老师布置的各项任务，按时上交作业。（4）注重提出、分析、解决问题此逻辑思维能力的培养；（5）能勇于表达个人的观点和见解。能力训练任务及案例由压杆欧拉临界应力计算公式提出提高压杆稳定的具体措施。教学重点、难点重点：减小压杆的长度，选择合理的截面形状，加强杆端约束，合理选择材料。难点：选择合理的截面形状，合理选择材料。教学方法、手段案例法，讲练结合法，黑板、多媒体课件，动画。教学组织过程 （1）复习回顾：压杆欧拉临界应力计算公式。（2）引入案例：提高压杆的工程措施。

3、（3）提出问题：压杆稳定的影响因素。（4）教师辅导评价；教师进行全过程答疑，观察学生的完成的质量，根据逻辑的完整性进行评价。（5）最后总结：阐明在计算过程中出现的系列问题和注意事项，进一步完善解决问题的方法。教学条件多媒体教学课件和配套设备，课程相关资料。作 业基础试题（填空题、简答题等）备 注2. 教学实施【步骤l】复习巩固和引入新课教学地点教师任务学生任务教学条件时间（分钟）多媒体教室学习任务引入与教师互动回答多媒体课件5【步骤2】课程介绍及知识讲授教学地点教师任务学生任务教学条件时间（分钟）多媒体教室讲解本章的几个知识点听课，获取有关知识和信息多媒体课件25教学内容及要求：提高压杆的临界

4、应力或临界荷载，也就相对地提高了压杆的稳定性。由临界应力的计算公式可知，影响临界应力的主要因素是柔度。减小柔度即可大幅度提高临界应力。因此，提高压杆稳定性必须从减小柔度入手。1减小压杆的长度从柔度计算式中可以看出，减小压杆的长度是降低压杆柔度提高压杆稳定性的有效方法之一。在条件允许的情况下，应尽量使压杆的长度减小，或者在压杆中间增加支撑，如图10-7所示。例如，对建筑施工中的塔吊，每隔一定高度将塔身与已成建筑物用铰链相连，可大大提高塔身的稳定性。 图10-7 图10-82选择合理的截面形状在截面面积不变的情况下，增大惯性矩I，从而达到增大惯性半径，减小压杆柔度。如图10-8所示，在截面积相同的

5、情况下，圆环形截面比实心圆截面合理。例如，在建筑施工中，都采用空心圆钢管搭脚手架。对于压杆在各个弯曲平面内的支承条件相同时，压杆的临界应力由最小惯性半径方向所控制。因此，应尽量使两向的惯性半径接近，这样可使压杆在各个弯曲平面内有接近的柔度。如由两根槽钢组合而成的压杆，采用图10-9（a）的形式比图10-9（b）的形式好。图10-9对于压杆在各个弯曲平面内的支承条件不同时，可采用的截面来与相应的支承条件配合，使压杆在两相互垂直平面的柔度值相等，即在满足该公式时，就可保证压杆在这两个方向上具有相同的稳定性。3加强杆端约束由于压杆两端固定得越牢固，值越小，计算长度就越小，它的临界压力就越大，故采用值

6、小的支座形式，可以提高压杆的稳定性。如将两端铰支的压杆改为两端固定时，其计算长度会减少一半，临界压力为原来的4倍。但杆端支座约束形式往往要根据使用的要求来决定。4合理选择材料由式可以看出，细长压杆的临界应力与材料的弹性模量E有关。因此，选择高弹模材料，显然可以提高细长压杆的稳定性。但是，就钢而言，由于各种钢的弹模大致相同，因此，如果从稳定性考虑，选用高强度钢作细长压杆是不必要的。由式可以看出，中柔度压杆的临界应力与材料的强度有关，强度越高的材料，临界应力越高。所以，选用高强度材料作中柔度压杆显然有利于稳定性的提高。【步骤3】提问和讨论教学地点教师任务学生任务教学条件时间（分钟）多媒体教室提问接受任务多媒体课件5教学内容及要求：由压杆欧拉临界应力计算公式提出提高压杆稳定的具体措施。【步骤4】学生练习教学地点教师任务学生任务教学条件提交成果时间（分钟）多媒体教室辅导、解惑简述提高压杆稳定性的措施，如何从结构优化的角度实现稳定性的提高。教材、挂图作业5教学内容及要求：1.收集图片2