6 连接件的实用计算与圆轴扭转-第一节 - 2012
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《建筑力学》课程教学大纲
一、 本课程的地位、作用和任务
《建筑力学》是水利水电建筑工程专业的一门重要的专业基础课,在本专业中起着承上启下的作用,为后续课程打基础。
《建筑力学》的任务是:教授学生掌握物体受力分析与静力平衡问题的求解方法;杆件及结构内力与变形的分析方法;关于构件的强度、刚度与稳定性的计算及构件应力、应变的方法。
通过本课程的学习,要求学生具备对常见结构、构件进行受力分析、内力与变形计算的能力,并初步具备对结构的实验分析能力。
二、 教学内容和教学要求
第一章 绪 论
1、教学内容
建筑力学的研究对象、研究方法、主要内容。
2、教学要求
了解建筑力学课程的性质、地位和作用,了解建筑力学各部分的内容、了解建筑力学的学习方法。
第一篇、 静力学
第二章 刚体静力分析基础
1、教学内容
2—1 力与力偶
1) 力的概念和性质
2) 力对点之矩
3) 力偶的概念和性质
2—2 约束与约束反力
1) 约束与约束反力的概念
2) 工程中常见的约束与约束反力
2—3 受力分析与受力图
2、教学要求
(1) 理解力、力对点的矩、平面力偶的概念及静力学的四个公理,合力矩定理、刚体的概念;掌握平面力偶系合成的计算。
(2) 了解约束的概念及荷载的分类;了解作用在构件上荷载的计算方法;掌握常见工程中的约束类型及其约束反力的确定;
第三章 平面力系
1、教学内容 3—1 平面力系向一点的简化
1) 力的平移定理
2) 平面力系向一点的简化
3) 力在坐标轴上的投影 主矢与主矩的计算
4) 平面力系向一点简化结果的进一步分析
3—2 平衡方程及其应用
1) 平面一般力系的平衡条件和平衡方程
2) 平面力系的几种特殊情形
3) 静定与超静定问题
4) 物体系的平衡问题
2、教学要求
(1)了解力的平移定理的内容;掌握力在坐标轴上的投影的概念
及计算,掌握合力的投影定理;
(2)理解平面一般力系的概念;了解平面一般力系向一点简化和简化结果分析。
材料力学
第1章绪论
1.1材料力学的任务
构件应满足以下基本要求:强度,刚度,稳定性要求
1.2材料力学的基本假设
连续性,均匀性,各向同性假设
1.3杆件的基本变形形式
拉伸或压缩,剪切,扭转,弯曲
1.4内力一截面法
1.5应力
平均应力-p:
应力p:
应力,切应力,正应力:
1.6应变
1.棱边长度的改变(原长为△x,变形后成为△x+△u)
该点处沿x方向的线应变:
2.棱边间夹角的改变
切应变:y。切应变的单位为rad
第2章 拉伸压缩与剪切
2.1拉压杆的内力及应力
2.1.1轴力、轴力图
Fn=F
Fn即为横截面n—n上的内力。由于F的作用线与杆轴线重合,故称为轴力。规定拉伸的轴力为正,压缩为负。
2.1.2轴力图 2.1.3拉压杆横截面上的应力
轴向载荷作用下杆件是否破坏,不仅与轴力的大小有关,还与横截面面积
有关。
正应力:。拉应力为正,压应力为负。
2.1.4斜截面上的应力
斜面上的全应力Pa:
将全应力Pa分解为沿斜面法向的正应力和沿切向的切应力
思考:a=0/45/90°时,正应力,切应力大小
2.2拉压杆的变形
2.2.1 轴向与横向变形
轴向线应变为:。以伸长为正,缩短为负。
横向线应变为:。正负号与轴向线应变相反。
材料的泊松比u(量纲一):
2.2.2 拉压胡克定律
当应力o未超过某一极限值时,拉压杆的轴向变形与外力F及杆的原长l成正比,与横截面面积A成反比。 引进比例常数E,则有胡克定律公式:
E为材料的弹性模量,其量纲为ML^-1T^-2。EA反映了杆件抵抗拉压变形的能力,称为杆件的抗拉(压)刚度。
由Fn/A=正应力,△l/l=线应力,故。(在弹性范围内,正应力与线应变成正比。)
2.3金属拉压时的力学性能
2.3.1低碳钢拉伸时的力学性质
绪 论 部 分
1-1. 构件的强度、刚度和稳定性( )。
(A)只与材料的力学性质有关;(B)只与构件的形状尺寸关
(C)与二者都有关; (D)与二者都无关。
1-2. 各向同项假设认为,材料内部各点的( )是相同的。
(A)力学性质; (B)外力; (C)变形; (D)位移。
1-3. 根据小变形条件,可以认为( )。
(A)构件不变形; (B)构件不变形;
(C)构件仅发生弹性变形; (D)构件的变形远小于其原始尺寸。
1-4. 在下列三种力(1、支反力;2、自重;3、惯性力)中,( )属于外力。
(A)1和2; (B)3和2; (C)1和3; (D)全部。
1-5. 在下列说法中,( )是正确的。
A内力随外力的增大而增大; (B)内力与外力无关;(C) 内力的单位是N或KN; (D)内力沿杆轴是不变的。
1-6. 一等截面直拉杆如图所示。在P力作用下,( )。
A横截面a上的轴力最大;
B曲截面b上的轴力最大; P
C斜截面c上的轴力最大; a b c
D三个截面上的轴力一样大。
1-7. 用截面法求一水平杆某截面的内力时,是对( )建立平衡方程求解的。
(A) 该截面左段; (B) 该截面右段;(C) 该截面左段或右段; (D) 整个杆。
1-8. 在杠杆的某截面上,各点的正应力( )。
A大小一定相等,方向一定平行; (B) 大小不一定相等,但方向一定平行;
(C) 大小不一定相等,方向也不一定平行; (D) 大小一定相等,但方向不一定平行。
1-9. 在一截面的任意点处,若正应力ζ与剪应力η均不为零,则正应力ζ与剪应力η的夹角为( )。
教学日历
课程名称 主讲教师 2011-2012 学年度第2学期
课程总学时 64 已上学时 0 本期学时 64 周学时 4
专业班级 辅导教师
讲课学时 64 实践学时 0 上机学时 0 习题讨论 0
任课系部 实验指导教师 实习周数 0 设计周数 0 考试 √ 考查
日 期 教 学 形 式 和 内 容
备
注 周次 日/月 星期 讲课内容 学时 实验、实习、上机内容 学时 习题课、讨论课内容、测验安排 学时 课外作业内容
课程设计名称 学时
1 14/2 二 绪论 2
1 17/2 五 轴力,轴力图,横截面上的应力 2
2 21/2 二 拉压变形与胡克定律 2
2 24/2 五 材料在拉伸和压缩时的力学性质 2
3 28/2 二 轴向拉(压)的强度计算 2
3 2/3 五 1. 拉(压)超静定问题
2. 受拉(压)连接件的实用计算 2
4 6/3 二 1. 扭矩及扭矩图
2. 剪应力互等定理,剪切胡克定律 2
4 9/3 五 1. 圆轴扭转的应力与变形
2. 扭转强度、刚度计算及校核 2
5 13/3 二 平面弯曲及剪力、弯矩计算 2 2
5 16/3 五 剪力图、弯矩图画法;荷载、剪力、弯矩之间的关系 2
6 20/3 二 叠加原理作剪力图、弯矩图 2
6 23/3 五 弯曲内力计算习题课 2
7 27/3 二 截面的几何性质 2
7 30/3 五 梁横截面上正应力 2
8 3/4 二 矩形、圆形、工字形截面上切应力分布 2
8 6/4 五 弯曲正应力、剪应力强度条件 2
9 10/4 二 1. 直梁挠曲线近似微分方程