Открытый урок по теме растяжение и сжатие
Инфоурок
›
Другое
›Презентации›Открытый урок на тему: «Растяжение и сжатие»
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Открытый урок на тему: «Растяжение и сжатие» Дисциплина: «Техническая механика»
2 слайд
Описание слайда:
Вопросы для повторения: 1. Понятие прочности, жесткости, устойчивости. 2. Упругая и пластическая деформация. 3. Виды деформаций. 4. Метод сечений. 5. Напряжения. Click to add title
3 слайд
Описание слайда:
Click to add title
4 слайд
Описание слайда:
Click to add title
5 слайд
Описание слайда:
Click to add title
6 слайд
Описание слайда:
Click to add title
7 слайд
Описание слайда:
Click to add title
8 слайд
Описание слайда:
Метод сечений Click to add title
9 слайд
Описание слайда:
Напряжения Click to add title
10 слайд
Описание слайда:
«Растяжение и сжатие»
11 слайд
Описание слайда:
План урока: 1. Внутренние силовые факторы при растяжении и сжатии 2. Эпюры продольных сил и нормальных напряжений 3. Закон Гука при растяжении и сжатии Click to add title
12 слайд
Описание слайда:
Растяжением или сжатием называется такой вид деформации при котором в любом поперечном сечении бруса действует только продольная сила N. Click to add title
13 слайд
Описание слайда:
Участками называются части бруса, заключенные между точками приложения внешних сил или места изменения площади поперечного сечения бруса Click to add title
14 слайд
Описание слайда:
Click to add title
15 слайд
Описание слайда:
Продольная сила в сечении бруса численно равна алгебраической сумме внешних сил, расположенных по одну сторону от сечения. Правило знаков: 1.Продольная сила считается положительной, если внешняя сила направлена от сечения. 2.Продольная сила считается отрицательной, если внешняя сила направлена к сечению. Click to add title
16 слайд
Описание слайда:
Click to add title
17 слайд
Описание слайда:
Эпюры продольных сил и нормальных напряжений Эпюра – это график, который показывает распределение вдоль оси бруса продольных сил и нормальных напряжений. Click to add title
18 слайд
Описание слайда:
Click to add title
19 слайд
Описание слайда:
Закон Гука при растяжении и сжатии Click to add title
20 слайд
Описание слайда:
l — абсолютное удлинение бруса Click to add title
21 слайд
Описание слайда:
относительное удлинение Click to add title
22 слайд
Описание слайда:
Click to add title
Выберите книгу со скидкой:
БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА
Инфолавка — книжный магазин для педагогов и родителей от проекта «Инфоурок»
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Педагог-библиотекарь
Курс профессиональной переподготовки
Библиотекарь
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Проверен экспертом
Общая информация
Номер материала:
ДБ-557889
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Источник
Инфоурок
›
Другое
›Презентации›Открытый урок по технической механике на тему «Растяжение — сжатие»
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Занятие 30 Растяжение и сжатие Продольные и поперечные деформации Коэффициент Пуассона Закон Гука Определение осевых перемещений поперечных сечений бруса
2 слайд
Описание слайда:
Продольные и поперечные деформации
3 слайд
Описание слайда:
Рассмотрим деформацию бруса под действием продольной силы F. Начальные размеры бруса: l0 – начальная длина; a0 – начальная ширина; l – абсолютное удлинение.
4 слайд
Описание слайда:
В сопротивлении материалов принято рассчитывать деформации в относительных единицах: =l / l0, ‑ относительное удлинение (продольная деформация) / =а /а0, /‑ относительное сужение (поперечная деформация) Относительные деформации
5 слайд
Описание слайда:
Между продольной и поперечной деформацией существует зависимость / = , где ‑ коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона) – характеристика пластичности материала. Относительные деформации
6 слайд
Описание слайда:
ПУАССОН (Poisson) Симеон Дени Дата рождения:21 июня 1781 Дата смерти: 25 апреля 1840
7 слайд
Описание слайда:
Закон Гука Гук (Хук) (Hooke) Роберт , 1635 – 1703 гг.
8 слайд
Описание слайда:
Формулировка закона Гуком
9 слайд
Описание слайда:
Модуль упругости k (коэффициент жесткости) зависит как от свойств материала, так и от размеров стержня. Можно выделить зависимость от размеров стержня (площади поперечного сечения А и длины l) явно, записав коэффициент упругости как , откуда Величина Е называется модулем упругости первого рода или модулем Юнга и является механической характеристикой материала.
10 слайд
Описание слайда:
Томас Юнг Thomas Young Дата рождения: 13 июня 1773 Дата смерти: 10 мая 1829 (55 лет)
11 слайд
Описание слайда:
В пределах упругости нормальные напряжения пропорциональны относительному удлинению. Значение Е для сталей в пределах (2÷2,1)×105 МПа Вывод закона Гука в современной форме
12 слайд
Описание слайда:
Закон Гука σ = Е, откуда = σ/Е Относительное удлинение = ∆l / l0 Приравняем правые части выражений (учтем, что σ=N/А) и получим σ/Е = ∆l / l0 ∆l = σl0/Е или ∆l = Nl0 /АЕ, где ∆l – абсолютное удлинение, мм; σ – нормальное напряжение, МПа; l0 – начальная длина, мм; Е – модуль упругости материала, МПа; А – площадь поперечного сечения, мм2. Произведение АЕ называют жесткостью сечения. Формулы для расчета перемещений при растяжении и сжатии
13 слайд
Описание слайда:
1. Абсолютное удлинение бруса прямо пропорционально величине продольной силы в сечении, длине бруса и обратно пропорционально площади поперечного сечения и модулю упругости ∆l = Nl /АЕ 2. Связь между продольной и поперечной деформациями зависит от свойств материала и определяется коэффициентом Пуассона, называемым коэффициентом поперечной деформации. / = Коэффициент Пуассона у стали 0,25-0,3; у пробки 0; у резины 0,5 3. Поперечные деформации меньше продольных и редко влияют на работоспособность детали; при необходимости поперечная деформация рассчитывается через продольную. / = ; = ∆а/а0; откуда ∆а=/а0. 4. Закон Гука выполняется в зоне упругих деформаций, которая определяется при испытаниях на растяжение по диаграмме растяжения. 5. Определение деформации бруса под нагрузкой и сравнение ее с допускаемой (не разрушающей работоспособность бруса) называют расчетом на прочность. ВЫВОДЫ
14 слайд
Описание слайда:
Дана схема нагружения и размеры бруса до деформации. Брус защемлен. Определить перемещение свободного конца. Решение задачи
15 слайд
Описание слайда:
1. Брус ступенчатый, поэтому следует построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений. Делим брус на участки нагружения, определяем продольные силы и строим эпюру продольных сил Два участка нагружения: Участок 1: N1=+25 кН (растянут) Участок 2: 25-60+N2 = 0; N2 =-35 кН (сжат)
16 слайд
Описание слайда:
2. Определяем величины нормальных напряжений по сечениям с учетом изменений площади поперечного сечения. Строим эпюру нормальных напряжений
17 слайд
Описание слайда:
3. На каждом участке определяем абсолютное удлинение. Результаты алгебраически суммируем.
18 слайд
Описание слайда:
Контрольные вопросы 1. Стальной стержень длиной 1,5 м вытянулся под нагрузкой на 3 мм. Чему равно относительное удлинение? Чему равно относительное сужение? 2. Что характеризует коэффициент поперечной деформации? 3. Сформулируйте закон Гука в современной форме при растяжении и сжатии. 4. Что характеризует модуль упругости материала? Какова единица измерения модуля упругости? 5. Как определяется абсолютное удлинение ступенчатого бруса, нагруженного несколькими силами?
Выберите книгу со скидкой:
БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА
Инфолавка — книжный магазин для педагогов и родителей от проекта «Инфоурок»
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Педагог-библиотекарь
Курс профессиональной переподготовки
Библиотекарь
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Номер материала:
ДБ-214318
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Источник
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.И. Вернадского»
(ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского»)
Техникум гидромелиорации и механизации сельского хозяйства
(филиал)
ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. ВЕРНАДСКОГО»
в пгт Советский
ПЛАН-КОНСПЕКТ УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
по дисциплине ОП. 02. «Техническая механика»
раздел «Сопротивление материалов»
тема «Растяжение-сжатие»
Специальность 35.02.07. Механизация сельского хозяйства
Группа М-24
Преподаватель Ященко Сергей Владимирович
Цели занятия
Дидактическая: дать основы определения продольной силы, определение нормальных напряжений, расчета тел на прочность при растяжении – сжатии.
Воспитательная: прививать студентам аккуратность и четкость при выполнении схем и эпюр, внимательность при выполнении расчетов, добиваться активности и высокой работоспособности студентов на уроке.
Развивающая: формировать навыки и умения при решении задач, логическое и инженерное мышление.
Уметь: определять напряжения в конструкционных элементах при растяжении сжатии; производить расчеты элементов конструкций на прочность при растяжении сжатии;
Знать: методику расчета элементов конструкций на прочность при растяжении-сжатии.
Методы обучения используемые при проведении занятия: словесный, практический, наглядный.
На занятии используются средства ИКТ.
Ход занятия
Организационная часть – 2 минуты
Проверка подготовленности аудитории к занятию.
Проверка наличия обучающихся.
Опрос по пройденному материалу – 30 минут.
2.1. Технический диктант.
2.2. Индивидуальный программированный безмашинный опрос по карточкам.
3.Обобщение материала и оценка его усвоения – 3 минуты.
Сообщение нового материала – 25 минут.
Закрепление материала в форме решения задач – 25 минут.
Заключительная часть: подведение итогов. -5минут.
Задание на дом.
Растяжение – сжатие
Растяжение – сжатие
Растяжением и сжатием называют вид нагружения, при котором в поперечных сечениях бруса возникает только один внутренний силовой фактор – продольная сила N.
Этот вид нагружения также иногда называют осевым или центральным растяжением-сжатием.
Брус при этом называется стержнем.
Для возникновения данного вида деформации линии действия внешних сил или их равнодействующей должны совпадать с осью стержня, проходящей через центры тяжести его сечений.
Внутренняя продольная сила
Для расчета внутренних сил по участкам стержня применяется метод сечений.
Величина и знак внутренней продольной силы определяются как сумма всех внешних сил приложенных к рассматриваемой части стержня.
Правило знаков при растяжении и сжатии: внутренняя продольная сила N принимается положительной, если она стремится растянуть рассматриваемую часть стержня. Сжимающая внутренняя сила считается соответственно отрицательной.
Для визуального представления распределения внутренних продольных сил по длине бруса строятся их эпюры.
Напряжения при растяжении и сжатии
В поперечных сечениях при растяжении-сжатии имеют место только нормальные напряжения σ, которые определяются отношением внутренней силы N к площади A соответствующего поперечного сечения стержня.
Знак напряжений зависит от знака внутренней продольной силы на рассматриваемом участке стержня.
Опытным путем показано, что при растяжении-сжатии, на достаточном удалении от точки приложения сил, вследствие равномерного распределения внутренних сил по сечению стержня в каждой его точке возникают напряжения одинаковой величины (σ=const).
Для обеспечения необходимой прочности элементов и конструкций напряжения не должны превышать допустимых значений.
В наклонных сечения бруса одновременно с изменением величины нормальных напряжений появляются касательные.
Центральное (осевое) растяжение-сжатие
Осевым растяжением (сжатием) брусьев называют такой вид деформирования, при котором в их поперечных сечениях возникает единственный внутренний силовой фактор – продольная сила N.
Для определения продольной силы используется метод сечений (Рис. 4.1,б).
Напряжения
Nz равномерно распределяется по площади поперечного сечения стержня, вызывая нормальные напряжения.
В наклонном сечении возникают нормальные σα и касательные τα напряжения (рис. 4.1,в).
причем
Деформации
При осевом растяжении (сжатии) наблюдаются абсолютные и относительные деформации (рис. 4.1,а):
l1 – l = Δl — абсолютная продольная деформация (удлинение);
h1 – h = -Δh — абсолютная поперечная деформация (сужение);
относительная продольная деформация:
относительная поперечная деформация:
Отношение
называется коэффициентом поперечной деформации (коэффициентом Пуассона).
Напряжения и деформации взаимосвязаны законом Гука
где Е — модуль упругости (модуль Юнга).
В общем случае удлинение стержня определяется по формуле
В частном случае, когда жесткость сечения ЕА = const и NZ= F = const
При ступенчатом изменении нагрузки Nz и конфигурации сечения
В результате деформации бруса его поперечные сечения получают линейные перемещения U(z). Так, перемещение сечения В, находящегося на расстоянии z от закрепленного конца, равно удлинению Δlz части бруса длиной z, заключенной между неподвижным и рассматриваемым сечением.
Взаимное перемещение двух сечений В и С бруса равно удлинению части бруса, заключенной между этими сечениями
U(B-C)=ΔlB-C (рис.4.2)
Рис. 4.2
Перемещение точек стержневой системы (BCD) (Рис. 4.3) происходит как за счет продольных деформаций (UСВ = ΔlBC, UCD = ΔlDC), так и за счет поворота деформированных стержней BC1 и DC2 относительно шарниров (B, D) как твердого тела по дугам С1С3 = δ1 и С2С3 = δ2, замененными перпендикулярами к радиусам поворота (ВС1 и DС2).
Отрезок СС3 = δс соответствует полному перемещению узла С в результате деформации стержней ВС и DС.
Рис. 4.3
Условие прочности
Условие прочности при растяжении (сжатии) выражается неравенством:
где [σ] – допускаемые напряжения, определяются как:
n – коэффициент запаса прочности, устанавливаемый нормативными документами.
Условие прочности позволяет решать три типа задач:
Проверка прочности (проверочный расчет)
Подбор сечения (проектировочный расчет)
Определение грузоподъемности (допускаемой нагрузки)
Условие жесткости
Условие жесткости стержня
Условие жесткости узла стержневой системы
Потенциальная энергия упругой деформации стержня
Контрольные вопросы
Метод сечений. Внутренние силы в поперечных сечения бруса.
Напряжения.
Силы в поперечных сечениях бруса при растяжении – сжатии.
Напряжения в поперечных сечениях бруса при растяжении – сжатии.
Деформации и перемещения при растяжении – сжатии.
Домашнее задание Л3 стр. 24-39
Список использованных источников
1.Аркуша А.И. – Теоритическая механика и сопротивление материалов, учебное пособие. Высшая школа, 2002 г., 354 стр.
2.Никитин Е.М. – Теоретическая механика для техникумов, М. Наука, 1988 г.
3. Ицкович Г.М. – Сопротивление материалов, М, Высшая школа, 1987 г.
Источник
План — сценарий открытого ( показательного) урока
Учебная дисциплина: «Техническая механика», «Культура речи».
Тема: «Деформация растяжения и сжатия»
Преподаватели высшей квалификационной категории:
Басаргина Л.А.
Чаусова Е. П.
Группа: 2-09-ТОР-24 ГОУ СПО «ВПТ»
Дата проведения урока: 06. 09. 2011
Эпиграф:
Мужество необходимо не только
для отважных поступков, но и
для продуктивных занятий и
мышления.
А. Дистервег.
Цель учебного занятия:
— Дидактическая (образовательная): Завершить формирование знаний и умений необходимых в дальнейшем для решения технических задач, проектной деятельности, изучения специальных учебных дисциплин.
— Развивающая: Отработка приёмов нестандартного мышления (действий). Научиться высказывать и облекать мысли в красочную литературную доходчивую форму. Способствовать формированию умений: преодолевать трудности, закаливать волю.
— Воспитательная: Добиваться осознанного отношения к обучению, понимания важности и ценности самой сущности знаний, их величия и могущества. Способствовать расширению интеллектуального кругозора, привитие интереса к изучаемым дисциплинам.
Межпредметные связи:
Математика: темы «Математические действия» ,
«Свойства пропорции», « Декартова система
координат»
Физика: раздел- Механика с элементами относительности: темы « Свойства
твердых тел», «Деформация»
Черчение: тема «Общие правила оформления чертежей» (Масштаб, линии чертежа, геометрические построения)