疲劳计算与吊车梁设计课件

疲劳计算与吊车梁设计共52页41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。——马克·吐温42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。——贝卡利亚43、法律和制度必须跟上人类思想进步。——杰弗逊44、人类受制于法律，法律受制于情理。——托·富勒45、法律的制定是为了保证每一个人自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。——罗伯斯庇尔疲劳计算与吊车梁设计共52页疲劳计算与吊车梁设计共52页41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。——马克·吐温42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。——贝卡利亚43、法律和制度必须跟上人类思想进步。——杰弗逊44、人类受制于法律，法律受制于情理。——托·富勒45、法律的制定是为了保证每一个人自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。——罗伯斯庇尔(2)疲劳破坏的模式钢结构中总是存在裂纹,如焊缝中的微观裂纹、孔洞、夹渣等缺陷:非焊接结构中的冲孔、剪边、气割等也存在微观裂纹。在多次重复荷载作用下,微细裂痕缓慢扩展,最后发展到削弱了原有截面,使构件或连接因净截面强度不足而突然破坏裂纹额光滑风粗糙区在疲劳断口截面上,可以发现存在以某点为中心、向外扩展呈半椭圆状的光滑区和余下的粗糙区多次重复荷载作用下,裂纹的张和图10.1疲劳破坏断口闭使裂纹逐渐扩展而形成断口的光滑区表面示意图被突然拉断的断口为粗糙区(3)构件和连接的构造形式和加工情况对钢结构的疲劳性能的影响1.钢材的内部缺陷,如偏析、夹渣、分层、裂纹等;2.制作过裎中剪切、冲孔、切割;3.焊接结构中产生的残余应力4.焊接缺陷的存在,如:气孔、夹渣、咬肉、未焊透等5.非焊接结构的孔洞、刻槽等6.构件的截而突变7.结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等产生的附加应力集中构件和连接中应力集中大小和残余应力对钢结构的疲劳强度影响显著随着冶金行业的飞速发展和人们对环境、资源、能源问题的认识逐步深入，对冶金工程类人才的综合素质特别是工程实践能力的要求越来越高。实验教学是教学体系中的一个重要组成部分，是培养学生工程实践能力和科技创新能力的关键环节。因此如何培养学生的工程素质和科技创新能力，已经成为当今高等教育实践教学改革的重大课题。一、冶金综合实验教学过程中存在的问题（一）学时少任务重现阶段，大量繁重的实验任务与较短的教学时间存在着矛盾，为了保证实验任务顺利完成，在实施过程中常会出现提前或者延后实验时间的情况。目前，冶金专业综合实验具体内容的设置为：轻金属或者稀土合金原料设计及配料；熔炼工艺设计及实施；试样制备及成型；试样组织性能测试与分析；撰写综合实验报告。这些教学环节所需要的时间不等，其中轻金属或稀土合金原料设计及配料耗时较短，需要约1天；而熔炼工艺、试样制备阶段需要约3天；试样组织性能测试与分析耗时较长，需要约3～4天。而该课程的学时数为一周，这就与教学计划相互冲突。为完成正常的实践教学活动，教师通常要求学生提前一周完成实验设计和计算环节，另外，在实验进行周需要学生延长实验时间，晚间也要安排学生进行实验。这种现象势必会影响到其他教学环节的开展，夜间实验的安全问题得不到保障，甚至导致达不到实验预期效果的情况产生。（二）教学形式缺乏灵活性冶金综合实验的教学形式同其他工科专业大型综合实验别无二致，主要体现为渐进式的教学模式，大部分工科专业实行实验预习和“准备--实验方案设计--实验操作--实验结果与分析”的传统教学方法，对创新型教学特色的体现程度有所欠缺。尤其近年来，教育体系的框架限制导致学生的自学能力和实操能力严重下滑，学生对实验的反馈效果不良，无法有效融合专业理论知识，进一步削弱了专业培养的特色和要求。此外，以前通过其他专业课及实习环节了解的专业信息与咨询并没能有效激发学生的专业兴趣，学生对于专业实践教学的学习热情每况愈下，部分学生主动学习的意愿和能力也不断降低，对整个班级甚至专业的学习环境也会产生不良影响。长此以往，学生培养的效果将不再特色鲜明，不仅会影响到学校、专业的发展，更不利于学生综合素质的提高。（三）监督和考核机制缺乏科学性在传统教学观念中，实验教学的地位相对较轻。在管理部门、教师和学生当中或多或少有重理论、轻实践的思想出现。首先，在实验教学中，实验学时安排的随机性较大，教师变动学时、合并实验的事情时有发生；个别学生找他人代做实验的现象也存在；其次，大多数实验教学没有独立的教学体系，不设置单独的学分，没有独立的考试环节，考核办法往往主要以实验报告为考核依据，学生只注重结果，不注重过程，认为交一份实验报告便达到目的；再次，学生对于实验的学习兴趣并不高，如果学生实验数据不合理，实验报告中会出现编造实验数据的现象，无形中扼杀了学生学习的积极性，而实验也仅仅成了理论教学的附属品。二、冶金综合实验改革新途径（一）将科研融入教学过程科研成果转化为实验内容冶金工程学科教师直接参与实验教学环节，将先进理论、技术与科研方法融入实验教学内容，提升学生科学研究和科技创新的能力，充分体现了科研支持实验教学、服务人才培养的作用；同时，使得实验教学与创新教育结合，把实践教学作为创新精神与能力培养的重要环节，强化了研究性、探索性实践教育，从而达到了培养学生创新思维和创新能力的目的。例如，依据国家科技进步二等奖“薄板坯连铸连轧微合金化技术研究及低成本高性能微合金钢的开发”的部分科研成果，开设了中间包水模拟实验。实验过程中，使学生明白中间包是炼钢连铸生产流程的中间环节，是连接钢包和结晶器之间的过渡容器，是由间歇操作转向连续操作的衔接点，随着连铸技术水平的不断提高，中间包对于精炼和提高铸坯质量方面的作用越来越明显，已经由普通的过渡容器发展为多功能连铸反应器。科研成果、科研思路、新型实验装备引入到实验教学内容中不仅仅使学生了解先进的科学技术和研究方法，同时掌握相关实验设备的原理与操作，为今后在工作岗位开展实验研究、推动企业科技进步，创造了良好的条件。（二）教学理念应及时转变并紧随工程教育认证体系2016年6月2日，我国成为国际本科工程教育学会互认协议《华盛顿协议》的第十八个正式会员，这意味着，对于本科院校学生，只要其所在的专业取得了工程教育专业认证，就拥有了国际工程教育“质量保证书”。在此背景下，高等院校本科教学的传统理念受到极大影响，应以学生的综合素质培养为首要目标，提升培养要求和质量，以达到国际通用水平。因此，传统教学理念必须转变，大型?C合实验也应如此。应该明确教学的核心思想是“以学生为中心”，主要体现为综合实验的设计性和团队性。冶金综合实验的环境更接近于实际生产，如铝板带的轧制工艺设计需要依据不同铝板轧件尺寸进行轧制温度、速度等工艺参数调整，轧辊直径、轧制压力等轧机运行调试等工作也应陆续完成，这些环节皆体现了设计工作的重要性。在这一环节的实践中，通过模拟真实的生产环境达到着重培养学生自主设计工程方案的能力的目的。此外，综合实验的综合程度决定了教学过程中必须发挥团队作用，教师、学生都需要充当团队角色，根据实验内容自行研发设计方案，并提出有效解决办法，锤炼学生在多学科背景下的团队意识。总之，专业综合实验的教学理念应该顺应专业未来的发展趋势，适时“转弯”，以工程教育认证为“目的地”，加快改革速度，这样才能更好地适应教育全球化的大势。（三）“虚实”交互式实践教学提升实践教学效果先开发应用了钢铁冶金虚拟实践训练平台，该平台训练与现场实习交互，有利于提升实践教学效果：一，学生在学习“冶金工程概论”和“新生研讨课”后，可在虚拟实践训练平台的三维虚拟场景中，浏览冶金企业，完成虚拟认识实习，并在校外现场认识实习完成后，可再次使用虚拟认识实习。这样不仅有利于弥补认识实习时间短、学生多、难于深入观察了解等问题，而且有利于改善单纯虚拟实习，对冶金企业感官认识不深刻的问题。二，学生在学习“钢铁冶金学”的过程中，可运用虚拟实践训练平台，完成一些知识点的虚拟操作。学生可在操作后，带着结果或问题，继续课堂课程的学习。这样形成了课堂教学与虚拟实践的交互，有利于强化学生实践，提升对知识点认识的深度。三，学生在进行校内虚拟生产实习后，进入冶金企业现场进行生产实习，然后再回到学校进行虚拟生产实习，通过交互式的生产实习过程，能够弥补冶金企业现场不允许操作的问题，有助于提升学生的生产实践效果。三、结语在冶金专业的实践教学体系中，综合实验的有效实施可以发挥重要作用。冶金综合实验的改革能够切实提高学生的专业实践能力，能够有效发挥实践环节的培养作用。学生在实践中收获专业理论知识、实验技术、自主分析和解决问题的素质、团队合作经验及持续学习和发展的能力，是工科专业实践教育的进步。【有效教学就是在符合时代和个体积极价值建构的前提下，其效率在一定时间内不低于平均水准的教学。要求老师要关注教学效益，关注学生的进步和发展，形成一套行之有效的教学策略，让学生有效地学习，使教学的效益达到最大化。新一轮课程改革再一次带来了新的机遇和挑战，如何使用好新教材，如何有效地提高学生的参与性，提高教学的有效性，让学生积极学习，掌握数学思想和方法，做到有教无类，教学相长，成为我们教学研究的一个新课题。现结合一学年来对初一新教材的使用，谈谈我对教学的几点思考与做法，供大家参考。一、备学生一个优秀的老师总能够针对学生实际，采取切实有效的方式施教，使教学具有针对性，所以，他们往往要先了解学生的学习情况和需求，掌握大多数学生的“最近发展区”、“知识临近点”。教学前做到心中有数，面对不同的学生群体，要有不同的教学方法和教学要求，上课前必须有一个预设：要达到怎样的教学效果？能否达到预期的效果？当然，备学生是一项艰巨的工作，对初一学生来说，要在短期内做到了解每一个学生是比较困难的，这就要求我们要充分了解中学生的心理特点。所以，要利用课余时间，要多和学生交流谈心，同时要多与家长沟通交流，让家长提供学生学习习惯、基础知识的掌握，性格特征及优缺点等，这样在备课前，每一个学生已在你的眼前跳跃，把每一个学生都想进去了，争取让每一个学生都有收获，这样就提高了教学的针对性和实效性。二、备好课备课是上课的前提，是对课本的创造性劳动的结晶，是课前思路的梳理，是老师上课的剧本，要对不同的学生分层次展开备课，通过分类备课，结合班级的实际情况，制定分类教学的目标。现在倡导的有效教学给我们的备课提供了一个很好的思路，在备课时要时常这样想：这样的备课有效吗?上课有效吗？是否实现了“让不同的学生学习不同的数学”的教学理念？我校提倡的集体备课就很好，能够集思广益，优势互补，教学中坚持做到：（1）确定教学进度，确定大家每节课的教学设想，重难点的突破和行之有效的教学方法；（2）相互交流对教材的理解探讨规律性，保证知识教学的有效性；（3）复习时训练的典型题型的基本一致，同时各个老师可根据本班情况具体实施，可以有弹性。三、上好课怎样上好数学课呢？我认为，无论面对怎样的学生，都要训练学生从“不懂”到“懂”，从“不会”到“会”，从“不好”到“好”。那就要抓住一个根本，即数学课要留下思维，留下数学意识，留下数学思想，留下解决问题的能力。课堂是学生学习的主阵地，学生的成长依赖的是每一堂课的积累，提高课堂效率是教学的重中之重。在上课时，一定要紧扣教材，以教材为纲。虽然新课程改革强调由封闭走向开放，强调活性资源的开发与利用，但是课本仍是教学的首选凭借，文本之本，教学之本。“无论教学观念如何更新，对教学来说，深入教材是永恒的要求”。教材是一座富矿，如果学生是矿工，教师课堂上的言行都应是矿灯，要尽心竭力地帮助孩子们在课堂上获取更多的知识！四、当堂检测与课后辅导教学中常言道：“讲得清，放得松，到头来一场空！”这一针见血地指出了知识落实的重要性，非常经典。学校倡导的当堂检测很有效、很实用，我们要把这个好的做法坚持下去。通过分层布置作业，体现“不同的学生学习不同的数学”。要求学生的作业都要做到认真、准确、细致、完整。要实行日清、周清和月清，要有严格的验收制度，大家互相监督，互相帮助，毫不马虎，所有作业都必须认真完成。这样坚持下去，使学生可以养成一个良好的、高质量完成作业的习惯，这正是我们要长期不懈坚持去抓的地方。五、考前复习简洁得当，切实有效考前复习不仅仅是对知识的回顾，更重要的是梳理知识，尽可能使不同层次的学生都有收获,让他们更深切地感受知识之间的联系。下面我以“三角形全等的复习”为例说明如下：（1）三角形全等的判定方法；（2）常见的三角形全等条件的推理方法:a.利用图形的和差说明边或角相等；b.利用平行说明角相等；c.在垂直比较多的图形里，要想到利用同角的余角相等说明角相等；d.通过两次全等完成证明的常见题型，第一次全等为第二次全等提供角或边相等；e.常见的辅助线做法，常常为解题提供一个条件，也是三角形类题型的难点，主要以分析启发，讨论为主，帮助学生学会添加辅助线完成几何证明或解答；f.其他如截长补短法等这需要慢慢地让学生掌握，然后附上配套的练习题以强化。六、相互协作，共同进步，打团体战一枝独秀不是春，万紫千红才是春。一个学校要发展，一个班级要发展，一定要齐头并进，相互协作，共同提高，这样班级才有前途，这样的学校也会大踏步地前进。如果一个班主任能够及时有效地与科任老师沟通，并提出在某一阶段的教学目标，能提出在一个时间段内主抓几个学生，并交流意见提出有用的办法，作为班主任一定要做好这方面地工作，科任老师也要时时反思，力求做到有效教学，不打疲劳战。如果一个班级长期这样下去，学生的综合能力也不能很快提高，这个班级很难达到优秀。这是因为高成本低产出的教学是非理性的，也是违背科学的，其实质是因为是这个班级的总体教学没有达到教学的有效性。“师者，传道、授业，解惑也”。作为一个老师，如果用心来施教，把教好书作为人生的最高境界，你一定会在每一天的教学中收获经验，充满激情地对待工作，也将会看到一个个可爱的、充满活力的孩子在你的抚育下健康成长！疲劳计算与吊车梁设计共52页41、实际上，我们想要的不是针对1(2)疲劳破坏的模式钢结构中总是存在裂纹,如焊缝中的微观裂纹、孔洞、夹渣等缺陷:非焊接结构中的冲孔、剪边、气割等也存在微观裂纹。在多次重复荷载作用下,微细裂痕缓慢扩展,最后发展到削弱了原有截面,使构件或连接因净截面强度不足而突然破坏裂纹额光滑风粗糙区在疲劳断口截面上,可以发现存在以某点为中心、向外扩展呈半椭圆状的光滑区和余下的粗糙区多次重复荷载作用下,裂纹的张和图10.1疲劳破坏断口闭使裂纹逐渐扩展而形成断口的光滑区表面示意图被突然拉断的断口为粗糙区(2)疲劳破坏的模式2(3)构件和连接的构造形式和加工情况对钢结构的疲劳性能的影响1.钢材的内部缺陷,如偏析、夹渣、分层、裂纹等;2.制作过裎中剪切、冲孔、切割;3.焊接结构中产生的残余应力4.焊接缺陷的存在,如:气孔、夹渣、咬肉、未焊透等5.非焊接结构的孔洞、刻槽等6.构件的截而突变7.结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等产生的附加应力集中构件和连接中应力集中大小和残余应力对钢结构的疲劳强度影响显著(3)构件和连接的构造形式和加工情况对钢结构的疲劳性3(4)应力循环1)应力比p=cmmn/omax连续重复荷载之下应力从最大到最小重复一周叫做一个循环。应力循环特征常用应力比p来表示,拉应力取正值,压应力取负值。p=-1时,称为完全对称循环ρ=0时,称为脉冲循环p=1时,为静荷载0<p<1时,为同号应力循环1<p<0时,为异号应力循环。nmu拉dp>0(a)(c)静力荷载脉冲循环(4)应力循环4拉拉(d)图102应力谱完全对称循环变幅循环2)应力幅在循环荷载作用下,应力从最大max到最小mn重复一次为一次循环,最大应力与最小应力之差为应力幅。即△σ=σmnax-omm上图中b到e图为等幅循环拉5(5)应力循环次数(n)对疲劳强度的影响某一应力比时的a~n曲线致损循环次数图103不同循环次数时的最大应力曲线纵坐标为疲劳强度,横坐标为致损循环次数或疲劳寿命应力循环次数:指在连续重复荷载作用下应力由最大到最小的循环次数。在不同应力幅作用下,各类构件和连接产生疲劳破坏的应力循环次数不同应力幅愈大,循环次数愈少。当应力幅小于一定数值时,即使应力无限次循环,也不会产生疲劳破坏。应力比变化时,疲劳强度的极限就不同(5)应力循环次数(n)对疲劳强度的影响6焊接结构的疲劳·例如焊接结构中,焊接工字型板梁在其与腹板相交处的翼缘板内存在着较大的残余应力,其值可达钢材的屈服点,对疲劳强度影响非常大研究表明:焊缝附近真实应力比的大小取决于应力幅△G的大小通过大量试验研究表明,控制焊接结构疲劳寿命最主要的因素是构件和连接的类型、应力幅△G以及循环次数n,而与应力比无关。焊接结构的疲劳710.2疲劳计算我国规范疲劳计算采用容许应力幅方法,采用荷载标准值,应力按弹性状态计算(1)疲劳计算的条件:我国钢结构设计规范GB50017-2019中规定凡构件或其连接的应力变化循环次数n25万次,均应对其进行疲劳计算(2)常幅疲劳验算计算△s[△G]Δa——焊接结构的应力幅△G=σn非焊接部位的应力幅△σ=cmax07omin,应力拉为正,压为负。△]—一常幅疲劳的容许应力幅C)3(10.3)10.2疲劳计算8常幅疲劳容许应力幅公式中的参数C和日表101构作和连接的类别23C/0362814706060.413常幅疲劳容许应力幅公式中的参数C和日9IgAa试验点试验点均值线(50%保证率)下限值直线24nlg图10,4容许应力幅的直线方程容许应力幅是根据大量实验资料经统计分析提出图中各黑点是对某一构件或连接所得的试验点,表示应力幅和致损循环次数的关系,实线为统计平均值直线,所得容许应力幅的保证率为50%;虚线为从统计平均值直线减去2倍的标准差得到,所得容许应力幅的保证率为977%IgAa10(3)变幅疲劳计算可将变幅疲劳折算为等效的常幅疲劳,然后按常幅疲劳检算式检算。按下式进行计算△2(0.4△σ。等效常幅疲劳应力幅。[△d]_常幅疲劳的容许应力幅△计算根据累积损伤原理可将变幅疲劳折合为等效常幅疲劳将随机变化的应力幅折算为等效应力幅△G按下式进行疲劳计算△(10.5)几2公式105是根据总的损伤按线性叠加计算N1"N2N≤1(3)变幅疲劳计算11疲劳计算与吊车梁设计课件12疲劳计算与吊车梁设计课件13疲劳计算与吊车梁设计课件14疲劳计算与吊车梁设计课件15疲劳计算与吊车梁设计课件16疲劳计算与吊车梁设计课件17疲劳计算与吊车梁设计课件18疲劳计算与吊车梁设计课件19疲劳计算与吊车梁设计课件20疲劳计算与吊车梁设计课件21疲劳计算与吊车梁设计课件22疲劳计算与吊车梁设计课件23疲劳计算与吊车梁设计课件24疲劳计算与吊车梁设计课件25疲劳计算与吊车梁设计课件26疲劳计算与吊车梁设计课件27疲劳计算与吊车梁设计课件28疲劳计算与吊车梁设计课件29疲劳计算与吊车梁设计课件30疲劳计算与吊车梁设计课件31疲劳计算与吊车梁设计课件32疲劳计算与吊车梁设计课件33疲劳计算与吊车梁设计课件34疲劳计算与吊车梁设计课件35疲劳计算与吊车梁设计课件36疲劳计算与吊车梁设计课件37疲劳计算与吊车梁设计课件38疲劳计算与吊车梁设计课件39疲劳计算与吊车梁设计课件40疲劳计算与吊车梁设计课件41疲劳计算与吊车梁设计课件42疲劳计算与吊车梁设计课件43疲劳计算与吊车梁设计课件44疲劳计算与吊车梁设计课件45疲劳计算与吊车梁设计课件46疲劳计算与吊车梁设计课件47疲劳计算与吊车梁设计课件48疲劳计算与吊车梁设计课件49疲劳计算与吊车梁设计课件50疲劳计算与吊车梁设计课件51疲劳计算与吊车梁设计课件52疲劳计算与吊车梁设计课件5366、节制使快乐增加并使享受加强。——德谟克利特

67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐

68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。——歌德

69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克

70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭66、节制使快乐增加并使享受加强。——德谟克利特54疲劳计算与吊车梁设计共52页41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。——马克·吐温42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。——贝卡利亚43、法律和制度必须跟上人类思想进步。——杰弗逊44、人类受制于法律，法律受制于情理。——托·富勒45、法律的制定是为了保证每一个人自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。——罗伯斯庇尔疲劳计算与吊车梁设计共52页疲劳计算与吊车梁设计共52页41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。——马克·吐温42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。——贝卡利亚43、法律和制度必须跟上人类思想进步。——杰弗逊44、人类受制于法律，法律受制于情理。——托·富勒45、法律的制定是为了保证每一个人自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。——罗伯斯庇尔(2)疲劳破坏的模式钢结构中总是存在裂纹,如焊缝中的微观裂纹、孔洞、夹渣等缺陷:非焊接结构中的冲孔、剪边、气割等也存在微观裂纹。在多次重复荷载作用下,微细裂痕缓慢扩展,最后发展到削弱了原有截面,使构件或连接因净截面强度不足而突然破坏裂纹额光滑风粗糙区在疲劳断口截面上,可以发现存在以某点为中心、向外扩展呈半椭圆状的光滑区和余下的粗糙区多次重复荷载作用下,裂纹的张和图10.1疲劳破坏断口闭使裂纹逐渐扩展而形成断口的光滑区表面示意图被突然拉断的断口为粗糙区(3)构件和连接的构造形式和加工情况对钢结构的疲劳性能的影响1.钢材的内部缺陷,如偏析、夹渣、分层、裂纹等;2.制作过裎中剪切、冲孔、切割;3.焊接结构中产生的残余应力4.焊接缺陷的存在,如:气孔、夹渣、咬肉、未焊透等5.非焊接结构的孔洞、刻槽等6.构件的截而突变7.结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等产生的附加应力集中构件和连接中应力集中大小和残余应力对钢结构的疲劳强度影响显著随着冶金行业的飞速发展和人们对环境、资源、能源问题的认识逐步深入，对冶金工程类人才的综合素质特别是工程实践能力的要求越来越高。实验教学是教学体系中的一个重要组成部分，是培养学生工程实践能力和科技创新能力的关键环节。因此如何培养学生的工程素质和科技创新能力，已经成为当今高等教育实践教学改革的重大课题。一、冶金综合实验教学过程中存在的问题（一）学时少任务重现阶段，大量繁重的实验任务与较短的教学时间存在着矛盾，为了保证实验任务顺利完成，在实施过程中常会出现提前或者延后实验时间的情况。目前，冶金专业综合实验具体内容的设置为：轻金属或者稀土合金原料设计及配料；熔炼工艺设计及实施；试样制备及成型；试样组织性能测试与分析；撰写综合实验报告。这些教学环节所需要的时间不等，其中轻金属或稀土合金原料设计及配料耗时较短，需要约1天；而熔炼工艺、试样制备阶段需要约3天；试样组织性能测试与分析耗时较长，需要约3～4天。而该课程的学时数为一周，这就与教学计划相互冲突。为完成正常的实践教学活动，教师通常要求学生提前一周完成实验设计和计算环节，另外，在实验进行周需要学生延长实验时间，晚间也要安排学生进行实验。这种现象势必会影响到其他教学环节的开展，夜间实验的安全问题得不到保障，甚至导致达不到实验预期效果的情况产生。（二）教学形式缺乏灵活性冶金综合实验的教学形式同其他工科专业大型综合实验别无二致，主要体现为渐进式的教学模式，大部分工科专业实行实验预习和“准备--实验方案设计--实验操作--实验结果与分析”的传统教学方法，对创新型教学特色的体现程度有所欠缺。尤其近年来，教育体系的框架限制导致学生的自学能力和实操能力严重下滑，学生对实验的反馈效果不良，无法有效融合专业理论知识，进一步削弱了专业培养的特色和要求。此外，以前通过其他专业课及实习环节了解的专业信息与咨询并没能有效激发学生的专业兴趣，学生对于专业实践教学的学习热情每况愈下，部分学生主动学习的意愿和能力也不断降低，对整个班级甚至专业的学习环境也会产生不良影响。长此以往，学生培养的效果将不再特色鲜明，不仅会影响到学校、专业的发展，更不利于学生综合素质的提高。（三）监督和考核机制缺乏科学性在传统教学观念中，实验教学的地位相对较轻。在管理部门、教师和学生当中或多或少有重理论、轻实践的思想出现。首先，在实验教学中，实验学时安排的随机性较大，教师变动学时、合并实验的事情时有发生；个别学生找他人代做实验的现象也存在；其次，大多数实验教学没有独立的教学体系，不设置单独的学分，没有独立的考试环节，考核办法往往主要以实验报告为考核依据，学生只注重结果，不注重过程，认为交一份实验报告便达到目的；再次，学生对于实验的学习兴趣并不高，如果学生实验数据不合理，实验报告中会出现编造实验数据的现象，无形中扼杀了学生学习的积极性，而实验也仅仅成了理论教学的附属品。二、冶金综合实验改革新途径（一）将科研融入教学过程科研成果转化为实验内容冶金工程学科教师直接参与实验教学环节，将先进理论、技术与科研方法融入实验教学内容，提升学生科学研究和科技创新的能力，充分体现了科研支持实验教学、服务人才培养的作用；同时，使得实验教学与创新教育结合，把实践教学作为创新精神与能力培养的重要环节，强化了研究性、探索性实践教育，从而达到了培养学生创新思维和创新能力的目的。例如，依据国家科技进步二等奖“薄板坯连铸连轧微合金化技术研究及低成本高性能微合金钢的开发”的部分科研成果，开设了中间包水模拟实验。实验过程中，使学生明白中间包是炼钢连铸生产流程的中间环节，是连接钢包和结晶器之间的过渡容器，是由间歇操作转向连续操作的衔接点，随着连铸技术水平的不断提高，中间包对于精炼和提高铸坯质量方面的作用越来越明显，已经由普通的过渡容器发展为多功能连铸反应器。科研成果、科研思路、新型实验装备引入到实验教学内容中不仅仅使学生了解先进的科学技术和研究方法，同时掌握相关实验设备的原理与操作，为今后在工作岗位开展实验研究、推动企业科技进步，创造了良好的条件。（二）教学理念应及时转变并紧随工程教育认证体系2016年6月2日，我国成为国际本科工程教育学会互认协议《华盛顿协议》的第十八个正式会员，这意味着，对于本科院校学生，只要其所在的专业取得了工程教育专业认证，就拥有了国际工程教育“质量保证书”。在此背景下，高等院校本科教学的传统理念受到极大影响，应以学生的综合素质培养为首要目标，提升培养要求和质量，以达到国际通用水平。因此，传统教学理念必须转变，大型?C合实验也应如此。应该明确教学的核心思想是“以学生为中心”，主要体现为综合实验的设计性和团队性。冶金综合实验的环境更接近于实际生产，如铝板带的轧制工艺设计需要依据不同铝板轧件尺寸进行轧制温度、速度等工艺参数调整，轧辊直径、轧制压力等轧机运行调试等工作也应陆续完成，这些环节皆体现了设计工作的重要性。在这一环节的实践中，通过模拟真实的生产环境达到着重培养学生自主设计工程方案的能力的目的。此外，综合实验的综合程度决定了教学过程中必须发挥团队作用，教师、学生都需要充当团队角色，根据实验内容自行研发设计方案，并提出有效解决办法，锤炼学生在多学科背景下的团队意识。总之，专业综合实验的教学理念应该顺应专业未来的发展趋势，适时“转弯”，以工程教育认证为“目的地”，加快改革速度，这样才能更好地适应教育全球化的大势。（三）“虚实”交互式实践教学提升实践教学效果先开发应用了钢铁冶金虚拟实践训练平台，该平台训练与现场实习交互，有利于提升实践教学效果：一，学生在学习“冶金工程概论”和“新生研讨课”后，可在虚拟实践训练平台的三维虚拟场景中，浏览冶金企业，完成虚拟认识实习，并在校外现场认识实习完成后，可再次使用虚拟认识实习。这样不仅有利于弥补认识实习时间短、学生多、难于深入观察了解等问题，而且有利于改善单纯虚拟实习，对冶金企业感官认识不深刻的问题。二，学生在学习“钢铁冶金学”的过程中，可运用虚拟实践训练平台，完成一些知识点的虚拟操作。学生可在操作后，带着结果或问题，继续课堂课程的学习。这样形成了课堂教学与虚拟实践的交互，有利于强化学生实践，提升对知识点认识的深度。三，学生在进行校内虚拟生产实习后，进入冶金企业现场进行生产实习，然后再回到学校进行虚拟生产实习，通过交互式的生产实习过程，能够弥补冶金企业现场不允许操作的问题，有助于提升学生的生产实践效果。三、结语在冶金专业的实践教学体系中，综合实验的有效实施可以发挥重要作用。冶金综合实验的改革能够切实提高学生的专业实践能力，能够有效发挥实践环节的培养作用。学生在实践中收获专业理论知识、实验技术、自主分析和解决问题的素质、团队合作经验及持续学习和发展的能力，是工科专业实践教育的进步。【有效教学就是在符合时代和个体积极价值建构的前提下，其效率在一定时间内不低于平均水准的教学。要求老师要关注教学效益，关注学生的进步和发展，形成一套行之有效的教学策略，让学生有效地学习，使教学的效益达到最大化。新一轮课程改革再一次带来了新的机遇和挑战，如何使用好新教材，如何有效地提高学生的参与性，提高教学的有效性，让学生积极学习，掌握数学思想和方法，做到有教无类，教学相长，成为我们教学研究的一个新课题。现结合一学年来对初一新教材的使用，谈谈我对教学的几点思考与做法，供大家参考。一、备学生一个优秀的老师总能够针对学生实际，采取切实有效的方式施教，使教学具有针对性，所以，他们往往要先了解学生的学习情况和需求，掌握大多数学生的“最近发展区”、“知识临近点”。教学前做到心中有数，面对不同的学生群体，要有不同的教学方法和教学要求，上课前必须有一个预设：要达到怎样的教学效果？能否达到预期的效果？当然，备学生是一项艰巨的工作，对初一学生来说，要在短期内做到了解每一个学生是比较困难的，这就要求我们要充分了解中学生的心理特点。所以，要利用课余时间，要多和学生交流谈心，同时要多与家长沟通交流，让家长提供学生学习习惯、基础知识的掌握，性格特征及优缺点等，这样在备课前，每一个学生已在你的眼前跳跃，把每一个学生都想进去了，争取让每一个学生都有收获，这样就提高了教学的针对性和实效性。二、备好课备课是上课的前提，是对课本的创造性劳动的结晶，是课前思路的梳理，是老师上课的剧本，要对不同的学生分层次展开备课，通过分类备课，结合班级的实际情况，制定分类教学的目标。现在倡导的有效教学给我们的备课提供了一个很好的思路，在备课时要时常这样想：这样的备课有效吗?上课有效吗？是否实现了“让不同的学生学习不同的数学”的教学理念？我校提倡的集体备课就很好，能够集思广益，优势互补，教学中坚持做到：（1）确定教学进度，确定大家每节课的教学设想，重难点的突破和行之有效的教学方法；（2）相互交流对教材的理解探讨规律性，保证知识教学的有效性；（3）复习时训练的典型题型的基本一致，同时各个老师可根据本班情况具体实施，可以有弹性。三、上好课怎样上好数学课呢？我认为，无论面对怎样的学生，都要训练学生从“不懂”到“懂”，从“不会”到“会”，从“不好”到“好”。那就要抓住一个根本，即数学课要留下思维，留下数学意识，留下数学思想，留下解决问题的能力。课堂是学生学习的主阵地，学生的成长依赖的是每一堂课的积累，提高课堂效率是教学的重中之重。在上课时，一定要紧扣教材，以教材为纲。虽然新课程改革强调由封闭走向开放，强调活性资源的开发与利用，但是课本仍是教学的首选凭借，文本之本，教学之本。“无论教学观念如何更新，对教学来说，深入教材是永恒的要求”。教材是一座富矿，如果学生是矿工，教师课堂上的言行都应是矿灯，要尽心竭力地帮助孩子们在课堂上获取更多的知识！四、当堂检测与课后辅导教学中常言道：“讲得清，放得松，到头来一场空！”这一针见血地指出了知识落实的重要性，非常经典。学校倡导的当堂检测很有效、很实用，我们要把这个好的做法坚持下去。通过分层布置作业，体现“不同的学生学习不同的数学”。要求学生的作业都要做到认真、准确、细致、完整。要实行日清、周清和月清，要有严格的验收制度，大家互相监督，互相帮助，毫不马虎，所有作业都必须认真完成。这样坚持下去，使学生可以养成一个良好的、高质量完成作业的习惯，这正是我们要长期不懈坚持去抓的地方。五、考前复习简洁得当，切实有效考前复习不仅仅是对知识的回顾，更重要的是梳理知识，尽可能使不同层次的学生都有收获,让他们更深切地感受知识之间的联系。下面我以“三角形全等的复习”为例说明如下：（1）三角形全等的判定方法；（2）常见的三角形全等条件的推理方法:a.利用图形的和差说明边或角相等；b.利用平行说明角相等；c.在垂直比较多的图形里，要想到利用同角的余角相等说明角相等；d.通过两次全等完成证明的常见题型，第一次全等为第二次全等提供角或边相等；e.常见的辅助线做法，常常为解题提供一个条件，也是三角形类题型的难点，主要以分析启发，讨论为主，帮助学生学会添加辅助线完成几何证明或解答；f.其他如截长补短法等这需要慢慢地让学生掌握，然后附上配套的练习题以强化。六、相互协作，共同进步，打团体战一枝独秀不是春，万紫千红才是春。一个学校要发展，一个班级要发展，一定要齐头并进，相互协作，共同提高，这样班级才有前途，这样的学校也会大踏步地前进。如果一个班主任能够及时有效地与科任老师沟通，并提出在某一阶段的教学目标，能提出在一个时间段内主抓几个学生，并交流意见提出有用的办法，作为班主任一定要做好这方面地工作，科任老师也要时时反思，力求做到有效教学，不打疲劳战。如果一个班级长期这样下去，学生的综合能力也不能很快提高，这个班级很难达到优秀。这是因为高成本低产出的教学是非理性的，也是违背科学的，其实质是因为是这个班级的总体教学没有达到教学的有效性。“师者，传道、授业，解惑也”。作为一个老师，如果用心来施教，把教好书作为人生的最高境界，你一定会在每一天的教学中收获经验，充满激情地对待工作，也将会看到一个个可爱的、充满活力的孩子在你的抚育下健康成长！疲劳计算与吊车梁设计共52页41、实际上，我们想要的不是针对55(2)疲劳破坏的模式钢结构中总是存在裂纹,如焊缝中的微观裂纹、孔洞、夹渣等缺陷:非焊接结构中的冲孔、剪边、气割等也存在微观裂纹。在多次重复荷载作用下,微细裂痕缓慢扩展,最后发展到削弱了原有截面,使构件或连接因净截面强度不足而突然破坏裂纹额光滑风粗糙区在疲劳断口截面上,可以发现存在以某点为中心、向外扩展呈半椭圆状的光滑区和余下的粗糙区多次重复荷载作用下,裂纹的张和图10.1疲劳破坏断口闭使裂纹逐渐扩展而形成断口的光滑区表面示意图被突然拉断的断口为粗糙区(2)疲劳破坏的模式56(3)构件和连接的构造形式和加工情况对钢结构的疲劳性能的影响1.钢材的内部缺陷,如偏析、夹渣、分层、裂纹等;2.制作过裎中剪切、冲孔、切割;3.焊接结构中产生的残余应力4.焊接缺陷的存在,如:气孔、夹渣、咬肉、未焊透等5.非焊接结构的孔洞、刻槽等6.构件的截而突变7.结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等产生的附加应力集中构件和连接中应力集中大小和残余应力对钢结构的疲劳强度影响显著(3)构件和连接的构造形式和加工情况对钢结构的疲劳性57(4)应力循环1)应力比p=cmmn/omax连续重复荷载之下应力从最大到最小重复一周叫做一个循环。应力循环特征常用应力比p来表示,拉应力取正值,压应力取负值。p=-1时,称为完全对称循环ρ=0时,称为脉冲循环p=1时,为静荷载0<p<1时,为同号应力循环1<p<0时,为异号应力循环。nmu拉dp>0(a)(c)静力荷载脉冲循环(4)应力循环58拉拉(d)图102应力谱完全对称循环变幅循环2)应力幅在循环荷载作用下,应力从最大max到最小mn重复一次为一次循环,最大应力与最小应力之差为应力幅。即△σ=σmnax-omm上图中b到e图为等幅循环拉59(5)应力循环次数(n)对疲劳强度的影响某一应力比时的a~n曲线致损循环次数图103不同循环次数时的最大应力曲线纵坐标为疲劳强度,横坐标为致损循环次数或疲劳寿命应力循环次数:指在连续重复荷载作用下应力由最大到最小的循环次数。在不同应力幅作用下,各类构件和连接产生疲劳破坏的应力循环次数不同应力幅愈大,循环次数愈少。当应力幅小于一定数值时,即使应力无限次循环,也不会产生疲劳破坏。应力比变化时,疲劳强度的极限就不同(5)应力循环次数(n