机械基础公开课电子教案

---------------------------------------------------------《机械基础》教案

3.5 直梁的弯曲及组合变形与压杆稳定

【课题名称】

直梁的弯曲及组合变形与压杆稳定

【教材版本】

栾学钢主编。机械基础（多学时）。北京：高等教育出版社，2010年7月

【教学目标与要求】 一、知识目标

1、熟悉弯曲的概念；了解梁的基本形式；

2、理解弯曲内力、应力计算；一般性的掌握弯曲强度条件的应用。 二、能力目标

通过提高粱抗弯曲强度措施，培养分析问题和解决问题的能力。

三、素质目标

1、了解弯曲的概念；明确梁的基本形式。

2、熟悉弯曲应力的分析方法；掌握弯曲强度条件的应用。 四、教学要求

1、初步了解弯曲变形的受力特点和变形特点；

2、认识弯曲强度条件的应用及提高粱弯曲强度措施。

【教学重点】

1、弯曲概念、梁的基本形式； 2、弯曲在社会实践中的应用。

【难点分析】

弯矩横截面上正应力的分布规律。 【教学方法】

讲练法、讨论法。 【教学资源】

1．机械基础网络课程．北京：高等教育出版社，2010

2．吴联兴主编．机械基础练习册．北京：高等教育出版社，2010 【教学安排】

2学时（2*40分钟）

教学步骤：讲授与视频交叉进行、讲授中穿插分析与讨论。 【教学过程】

一、 复习旧课

扭转剪应力：

M ?max?n????Wn

3?D 实心圆轴 W ? ?0.2D3n16

??d/D空心圆轴 W n?0.2D3(1??4)二、 导入新课

弯曲变形是工程实际中应用最广泛的一种变形。如建筑物的横梁、汽车的大梁、

桥梁等在载荷作用下都会产生弯曲变形。 1、弯曲的概念（演示视频实例）

受力特点： 垂直于轴线的外力或在轴线平面内受到力偶；

变形特点：梁的轴线由直变弯。这种变形称为弯曲变形。凡以弯曲变形为主要变形的构件习惯称为梁。 2、梁的基本形式

简支梁

悬臂梁

外伸梁

梁的两支点间距离称梁跨度。 3、梁的弯曲应力分析

凹入一侧纤维缩短，存在压应力；凸出一侧纤维伸长，存在拉应力。 中间一层纤维长度不变称中性层。中性层与横截面的交线称中性轴z轴。 判断：弯曲变形的实质是剪切？（ ） 讨论：中性轴是梁的（ ）的交线

A、纵向对称面与横截面 B、纵向对称面与中性层 C、横截面与中性层 D、横截面与顶面或底面 弯曲正应力计算：

?max?MmaxWZ式中 WZ—抗弯矩，mm （1）圆形截面：

2?d3WZ??0.1d332（2）圆环形截面：

WZ?0.1D3(1??4)式中 ??d/D

（3） 矩形截面：

bh 2

WZ?64、弯曲强度

强度条件：

?maxMmax?????WZ应用：（1）校核强度 ?max?Mmax???? WZ（2）设计截面： WZ?Mmax

???（3）确定许可载荷： Mmax?WZ???

讨论： 矩形截面梁受弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍时，则梁内的最大正应力为原来的多少倍？（ ）

A、正应力为1/2倍 B、正应力为1/4倍 C、正应力为1/8倍 D、无法确定 5、提高梁弯曲强度措施

?max?Mmax????WZ

（1）、 降低Mmax a、合力安排支座：

B、合力布置载：

C、改变载荷位置：

故齿轮安装时常靠近一端轴承，可提高梁弯曲度。

（2）、提高WZ

WZ??梁强度? A工字钢或槽钢优于环形 ，环形优于矩形，矩形优于圆形。

（3）、等强度梁

阶梯轴 汽车板弹簧

三、小结

弯曲变形概念，弯曲应力计算和提高粱弯曲强度措施 四、作业

练习册P26一、二、三大题

五、教学后记：

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