材料力学教案第四章

1、授课章节：第四章 扭转的强度与刚度计算 41 42 43授课班级授课日期课 题1 .概述；2 .扭转时的内力；3 .纯男切。时 数2教学目的 及要求1 .熟练地掌握用截面法计算轴的扭矩，正确绘制扭矩图；2 .理解纯剪切、剪应力互等定理、剪切胡克定理。教学重点扭矩的计算和扭矩图的绘制，剪应力互等定理。难 点理解剪应力互等定理教学方法 及教具讲授法、演示法、讨论法相结合多媒体 教具（圆轴扭转变形）课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）时间 分配一、复习上次课内容（惯性矩、平行移轴定理）二、讲授新内容圆轴扭转（认识扭转变形、材料力学竞赛与思考）第四章扭转的强度与刚度计算 4-1概述举几个现实生活中

2、扭转实例。提问演示以增加感性认识举例讲授5min15min10min课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）时间 分配1 .扭转的力学模2 .构件特征：柢U4 V:型：如图1弋-W匕I件为等截回直杆3 .受力特征：在杆的两端，垂直十杆轴线的平囿内，作用着两 个力偶，其力偶矩相等，转向相反。4 .变形特征：杆上各横截面均绕杆的轴线发生相对转动，任意 两个横截面之间相对转过的角度称为相对扭转角。 42扭转时的内力F讲授画和）讲授（图） 牢记：剪应力 互等定理和剪 切胡克定理40minN( kW)-、外力偶矩的计算：Me 9550 ne/mg)N mN(Ps)Me 7024-._N mn( r /

3、min)二、扭矩、扭矩图：扭矩的正负一右手螺旋法则(讲例题一道) 4-3 纯男切一、薄壁圆筒扭转时的剪应力 2 r t一、男物力互等TE理：一剪应力互等定理三、剪应变、剪切胡克定律r_EGG1 2(1)E ,一、一 八，112四、男切变形能：W -Meu -222G先用例题讲述问题的求解方法，然后学生练习一题，再归纳总 结。简单讲授讲授、练习 讨论30min作业及参考文献预习第四节内容思考题：P63 19-6习题：P64 19-1参考义献：刘鸿文主编材料力学、句义选主编材料力学导教导学导考、胡增强主编材料力学800题课后小结授课章节：第四章扭转的强度与刚度计算44授课班级授课日期课 题圆轴扭转

4、时的应力与变形时数2教学目的 及要求理解圆轴扭转时剪应力和剪切变形公式的推导过程教学重点公式的应用范围难 点正确理解公式的推导过程教学方法 及教具讲授法、演示法、讨论法相结合多媒体圆轴课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）、复习上次课内容提问、讨论5min二、讲授新内容 44圆轴扭转时的应力与变形、横截面上的剪应力计算1.变形几何关系:DDADdRdxd dx演示启发式讲授（示教板）90min2 .物理关系:ddx课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）3 .静力关系:dMn A dA A G dA dxGdx2 1A d a dA GIp - dxMnMn进行简单公 式推导，以 便学生能更

5、 好理解和运 用。4.剪应力公式的适用范围圆截面上任一点处的剪应力T p与该点到圆心的距离p成正比;距离圆心等距离的各点处剪应力数值相等;剪应变垂直于半径平面，剪应力垂直于半径;公式中物理关系应用胡克定律，故 maxW P情况下才可适用;公式是以平面假设为前提推出，而平面假设是在等直圆杆下成立，故公式只适用于实心圆轴和空心圆轴，但对横截面沿轴线变化缓慢（小锥度圆锥形杆）可近似用该式计算。45. IP和Wn的计算I -Dp 32二、圆轴扭转时的变形计算D3Wn 一16Mnl先举例，如 有时间学生 练习5minGI P举例、练习 小结、布置作业作业及参考文献预习第五节、第六节、第七节内容思考题：P

6、6319-119-219-319-419-5习 题：P6419-219-219-5参考义献：刘鸿文主编材料力学、句义选主编材料力学导教导学导考、胡增强主编材料力学 800题课后小结授课章节：第四章 扭转的强度与刚度计算 45 * 46 * 4-7授课班级授课日期课 题1 .圆轴扭转时的强度和刚度计算；2 .密圈螺旋弹簧应力及变形计算；3 .非圆截面等直杆的纯扭转。时 数2教学目的 及要求1 .掌握应用轴的强度条件和刚度条件进行轴的强度和刚度校核、轴的直径设计和确定轴的许可载荷；2 . 了解圆柱形密圈螺旋弹簧应力和变形的计算方法；3 .了解矩形截面杆扭转时横截面上剪应力分布规律的主要结论。教学重

7、点对圆轴扭转进行强度计算难 点判断危险截面教学方法 及教具讲授法、演示法、讨论法相结合多媒体课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）时间 分配一、复习上次课内容（公式的应用）二、讲授新内容第四章 扭转的强度与刚度计算 4-5圆轴扭转时的强度和刚度计算一、圆轴扭转时的强度计算提问先演示课 件，再进行 讲授，然后 练习。5min75min课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）问配 时分Tmax , max TT； W塑， (0.50.6)脆，: (0.81)讲例题1道，练习2道，再作简单讲解。二、圆轴扭转时的刚度计算dM nM n max 1 /max mamax -7q rad / mdx GIpGIpM n max 180ri/max / mGI p 46密圈螺旋弹簧应力及变形的计算 一、簧丝横截面上的应力max k8PD k一为修正系数，又称为曲度系数d34c 2Dk=4c-c D称为弹簧指数。4c 3d应用结论讲例题1道。一 通5卡8PD3n 64PR3n P一、弹簧变形= 一Gd4Gd4C44C=-Gd3- -Gd-3-C弹簧刚度8D3n 64R3n 47 非圆截面杆扭转的概念 略讲、自学重点