主推进动力装置第二章材料力学教案2.docVIP

教案 一、授课教案 课程名称: 主推进动力装置 授课教师姓名: 李廷浪 职称（或学历）: 讲师、轮机员 授课对象：（ 12级轮机1、2班级学生） 授课时数: 4 课题名称: 主推进动力装置 授课类型: 理论授课 教材名称及版本: 主推进动力装置（船员适任考试培训教材） 本单元或章节的 第二章 材料力学 教学目的及要求： （六）弯曲变形 掌握弯曲变形有关概念，包括挠度、转角、挠曲线的微分方程，学会用积分法求弯曲变形和用叠加法求弯曲变形。会解简单的静不定梁。 （七）简单的超静定结构 理解超静定结构的特点；掌握简单超静定结构的解法。 （八）应力状态和强度理论 掌握平面应力状态下的应力分析方法，掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力的概念。理解广义胡克定律并会熟练运用。理解常用强度理论及其应用。 （九）应力集中 掌握应力集中概念，熟记应力集中对构建强度的影响以及应力集中的消除方法。 （十）机械振动基础 掌握机械振动概念，掌握机械振动的危害、分类，掌握机械振动的利用和消除。 授课主要内容及课时分配 力学基础 一、 静力学基本概念 1.刚体 2.平衡 3.力 4.力偶 二、静力学基本公理 1、力的三要素 力的大小、方向、作用点，对刚体来说可以换为作用线。三要素相等，力就等效 2、二力平衡 两个力的大小相等，方向相反，而且在同一直线上 3、加减平衡力系公理 在作用于刚体的任何一个力系中添加或除去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用 4、力的平衡四边形法则： 力的合成符合的规律，两个分力是平行四边形的两个临边，合力必然是该平行四边形的对角线 5、作用与反作用定律： 作用力与反作用力总是同时存在、大小相等、方向相反，在同一条作用线上，分别作用在两个物体上 二、刚体的平衡 力的投影、力的合成与分解、力矩： 1.会用平行四边形公理将力进行分解并计算力的投影 2.能解释力矩、力偶的概念及性质 3.会计算集中力与线分布荷载对某点的力矩 4.能叙述平面一般力系的平衡条件 5.能用平衡方程计算简单的平衡问题 合力投影定理：平面汇交力系的合力在任一轴上的投影，等于力系中各力在同一轴上的投影的代数和。 力矩： 在物理学里，力矩是一个向量，可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变。这个力定义为线型力叉乘径长。 依照国际单位制，力矩的单位是牛顿-米。而依照英制单位，测量的单位则为英尺-镑。力矩希腊字母是 tau。 3、力偶、力偶的等效条件： 1）力偶：由两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系，称为力偶。如图所示，记作（F，F）。力偶的两力之间的垂直距离d称为力偶臂，力偶所在的平面称为力偶作用面。 2）力偶的性质： 1、力偶中的两力在任意坐标轴上的投影的代数和为零。2、力偶不能与力等效,只能与另一个力偶等效。 3）力偶的等效定理： 　　1. 同一平面内两力偶的等效条件是：力偶矩大小相等，转向相同; 　　2. 不同平面内两力偶的等效条件是：力偶作用面平行（即作用面方位相同）、力偶矩大小相等以及力偶转向相同。 　　或简单叙述为： 两力偶矩矢量相等. 4、力系与力偶系的简化与平衡条件 1、力系的分类： ①平面汇交力系 ②平面平行力系(平面力偶系是其中的特殊情况 ) ③平面一般力系(平面任意力系) 1、相似条件：（1）几何条件（2）运动条件（3）动力条件 2、汇交力系的简化与平衡条件： 力的平移定理 ：作用在刚体上某点的力 F ，可以平行移动到刚体上任意一点，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原来的力 F 对平移点之矩。 设在某一刚体上作用着平面一般力系F1、F2、…Fn，如图所示。显然无法象平面汇交力系那样，用力的平行四边形法则来合成它。 应用力线平移定理，将该力系中的各个力逐个向刚体上的某一点o（称为简化中心）平移，再将所得的平面汇交力系和平面力偶系分别合成。过程为： 是平面一般力系平衡的充分和必要条件 三、刚体的基本运动 1.平动：刚体在运动过程中，刚体上任意直线始终平行. 任意一点均可代表刚体的运动，通常选质心为代表.需要三个独立变量,可以看成质点力学问题.(注意:平动未必是直线运动) 2.定轴转动: 刚体上有两点不动,刚体绕过这两点的直线转动,该直线为转轴. 需要一个独立变量φ 3.平面平行运动: 刚体上各点均平行于某一固定平面运动。可以用平行于固定平面的截面代表刚体。需要三个独立变量。 4.定点运动: 刚体中一点不动,刚体绕过固定点的瞬转转动。需三个独立的欧拉角。 5.一般运动: 平动+转动 6.角速度矢量 定轴转动时角位移用有向线段表示,右手法