材料力学剪切实用计算上交
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习 题3-1 夹剪的尺寸如图示,销子C 的直径d =0.5 cm ,作用力F=200 N ,在剪直径与用子直径相同的铜丝A 时,若a =2cm ,b =15cm .试求铜丝与销子横截面上的平均剪应力τ。
解:QA F b F a ⨯=⨯ 2001515002QA Fb F N a ==⨯= 22444150076.390.510QAA F MPa d τππ-⨯===⨯⨯ ()QC F a b F a +=⨯()200(215)17002QC F a b F N a ++=== MPa C 58.86105.01700442=⨯⨯⨯=-πτ 3-2 图示摇臂,试确定其轴销B 的直径d 。
已知用材料的许用应力[τj ]=100Mpa,[σbs ]=240Mpa 。
解:0=∑B Mcos450.6500.4F ⋅⨯=⨯47.14F KN =37.27B F KN =[]242B F d πττ=≤ []3262237.2710 1.541010010B F d m πτπ-⨯⨯===⨯⨯⨯=15.4mm 验算挤压应力[]32237.27102421.5410110B bs bs bs F MPa A σσ--⨯===≈⨯⨯⨯ 3-3 图示直径为 d 的拉杆,其端头的直径为D ,高度为h ,试建立 D 、h 与d 的合理比值(从强度考虑)。
已知:[σ]=120 MPa ,[τj ]=90 MPa ,[σbs ]=240 MPa .解:[]310030.14-⨯==P Pd σπ []jy p d D σππ=-2244310261.1-⨯=P D[]310717.12-⨯==P d P h τπ ∴67.1:22.1:1::=h D d 3-4 两根矩形截面木杆,用两块钢板连接在一起,受轴向载荷P =45kN 作用。
已知截面宽度 b =25 cm ,沿材的顺纹方向,许用拉应力[σ]=6MPa ,许用挤压应力[σjy ]=10 MPa ,许用剪应力[τj ]=1MPa ,试确定接头的尺寸δ、l 和 h 。
材料力学剪切与联接件的实用计算教案一、教学目标1. 让学生理解剪切的概念及其在材料力学中的应用。
2. 培养学生掌握剪切计算的基本方法。
3. 使学生了解联接件的类型及实用计算方法。
4. 培养学生运用所学知识解决实际工程问题。
二、教学内容1. 剪切的概念及其在材料力学中的应用。
2. 剪切计算的基本方法。
3. 联接件的类型及实用计算方法。
4. 剪切与联接件在工程中的应用实例。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解剪切的概念、计算方法和联接件的实用计算。
2. 利用案例分析,让学生了解剪切与联接件在工程中的应用。
3. 开展课堂讨论,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
4. 利用数值计算软件,进行剪切计算的实践操作。
四、教学准备1. 教案、教材、多媒体课件。
2. 剪切计算实例。
3. 数值计算软件。
五、教学过程1. 引入剪切的概念,讲解剪切力、剪切应力、剪切变形等基本概念。
2. 讲解剪切计算的基本方法,如剪切强度计算、剪切变形计算等。
3. 介绍联接件的类型,如螺栓联接、焊接联接等,并讲解其实用计算方法。
4. 分析剪切与联接件在工程中的应用实例,如梁的剪切计算、螺栓的剪切强度计算等。
5. 开展课堂讨论,让学生运用所学知识解决实际问题。
6. 使用数值计算软件,进行剪切计算的实践操作。
7. 总结本节课的主要内容,布置课后作业。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问检查学生对剪切概念和计算方法的理解。
2. 案例分析:评估学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3. 数值计算软件操作:检查学生对剪切计算软件的掌握程度。
七、课后作业1. 完成教材上的剪切计算练习题。
八、课程拓展1. 探讨剪切计算在其他领域的应用。
2. 研究联接件设计的新技术、新方法。
九、教学反馈1. 收集学生作业,分析学生的掌握情况。
2. 听取学生对课堂内容的建议和意见。
3. 根据教学反馈调整教学方法和内容。
十、教学总结1. 总结本节课的重点内容和所学知识点。
材料力学剪切与联接件的实用计算教案一、教学目标:1. 让学生掌握剪切的概念和剪切力的计算方法。
2. 让学生了解联接件的种类和作用,以及联接件的实用计算方法。
3. 培养学生运用材料力学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容:1. 剪切的概念及其计算2. 联接件的种类与作用3. 联接件的实用计算方法4. 剪切与联接件在工程中的应用实例三、教学方法:1. 采用讲授法,讲解剪切与联接件的基本概念、计算方法和实际应用。
2. 利用案例分析法,分析工程中剪切与联接件的实际应用实例,帮助学生更好地理解和掌握知识。
3. 开展课堂讨论,鼓励学生提问和发表观点,提高学生的参与度和积极性。
四、教学准备:1. 教案、教材、多媒体教学设备2. 相关工程案例资料3. 剪切与联接件的实物模型或图片五、教学过程:1. 导入:介绍剪切与联接件在工程中的重要性,引发学生兴趣。
2. 讲解剪切的概念及其计算方法,引导学生理解并掌握剪切力的计算。
3. 讲解联接件的种类与作用,让学生了解不同联接件的特点和应用场景。
4. 讲解联接件的实用计算方法,引导学生学会计算联接件的承载能力。
5. 分析工程案例,让学生了解剪切与联接件在实际工程中的应用,加深对知识的理解。
6. 开展课堂讨论,鼓励学生提问和发表观点,解答学生的疑问。
7. 总结本节课的主要内容,强调重点和难点。
8. 布置课后作业,巩固所学知识。
注意:在教学过程中,要根据学生的反应和理解程度适时调整教学内容和进度,确保学生能够扎实掌握剪切与联接件的知识。
六、教学评估:1. 课后作业:布置有关剪切与联接件计算的实际问题,要求学生在课后解决,以检验学生对课堂内容的掌握程度。
2. 课堂提问:在课堂上提问学生关于剪切与联接件的概念、计算方法和实际应用,以了解学生的实时理解情况。
3. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,探讨剪切与联接件在实际工程中的复杂情况,评估学生的应用能力和团队合作能力。
七、教学拓展:1. 介绍其他联接件的计算方法,如焊接、铆接等,扩展学生的知识面。
剪切和挤压实用计算剪切和挤压是材料力学中常见的载荷形式,广泛应用于工程实践中。
剪切是指在材料中施加垂直于表面的切力,而挤压是指在材料中施加平行于表面的压力。
在工程设计和材料选择过程中,必须对剪切和挤压的载荷进行合理的计算,以确保结构和材料的安全性和可靠性。
本文将介绍剪切和挤压的实用计算方法,并提供一些实际应用案例,以帮助读者更好地理解和应用这些计算方法。
一、剪切的实用计算1.剪切力的计算剪切力是指作用在材料上的垂直于断面的力,可通过以下公式进行计算:剪切力=剪切应力×断面积其中,剪切应力是材料上的剪切应力,可以通过以下公式进行计算:剪切应力=剪切力/断面积2.剪切应力的计算剪切应力是剪切力对应的应力,即单位面积上的剪切力。
对于不同的材料,剪切应力的计算方法略有不同。
对于均匀材料,可以使用以下公式计算剪切应力:剪切应力=剪切力/断面积对于层合材料,由于材料的不同层之间可能存在剪切位移,剪切应力的计算较为复杂。
通常使用剪切力与剪切位移之间的关系来计算剪切应力。
3.剪切应变的计算剪切应变是指材料在受到剪切应力作用时产生的变形。
剪切应变的计算可以使用以下公式:剪切应变=切变角/材料长度其中,切变角可以通过材料变形前后标记点的位移计算得到。
二、挤压的实用计算1.挤压压力的计算挤压压力是指作用在材料上的平行于表面的压力,可以通过以下公式进行计算:挤压压力=挤压应力×断面积其中,挤压应力是指单位面积上的挤压力,可以通过以下公式进行计算:挤压应力=挤压压力/断面积2.挤压应力的计算挤压应力是指挤压压力对应的应力,即单位面积上的挤压力。
对于不同的材料,挤压应力的计算方法略有不同。
对于均匀材料,可以使用以下公式计算挤压应力:挤压应力=挤压压力/断面积对于复杂的材料结构,可以将材料分解为多个小单元,分别计算其挤压应力,再根据应力平衡原理计算整个结构的挤压应力。
3.挤压应变的计算挤压应变是指材料在受到挤压应力作用时产生的变形。