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工程力学B（二） 课程教案主页 第 4 次课 授 课 章 节 题 目 第一章 2-6应力集中概念 第一章 2-7许用应力与强度条件 2学时 课 型 讲 授√□ 上机□ 实验课□ 习题课□ 讨论□ 其他□ 教 具 多媒体√□ 模型□ 实 物□ 挂 图□ 音像□ 其他□ 教学目的、要求： 掌握应力集中概念以及应力集中对构件强度的影响； 掌握许用应力的概念，材料失效的概念； 理解安全因素以及影响安全因素的几个主要条件； 掌握强度条件以及会校核强度。 教学主要内容（注明：重点、难点） 应力集中因子K的表达； 许用应力表达式； 强度条件。 重点：强度校核 难点：强度校核 作业： 2-9 2-15 2-21 参 考 资 料： 《理论力学（Ⅰ）》（第7版），哈工大理论力学教研组编，高等教育出版社2009年7月 范钦珊主编，《工程力学教程》，高等教育出版社，1998年12月 谢传锋主编，《静力学》、《动力学Ⅰ》、《动力学Ⅱ》，高等教育出版社，99年9月  闽南理工学院备课笔记 第4次课 第二章 轴向拉压应力与材料的力学特性 §2-6 应力集中概念 1.讲课内容、知识点及课时分配 复习轴力与轴力图 5分钟 复习拉压杆横截面上的应力 2分钟 复习拉压杆斜截面上的应力 1分钟 复习圣维南原理 2分钟 复习材料的力学特性 5分钟 应力集中概念及其对构件强度的影响 30分钟 许用强度与强度条件 30分钟 课堂讲题（2道例题）10分钟 本课小结和布置作业 5分钟 2.教学方式与手段 围绕教学基本要求进行教学。 采用启发加练习式教学。 3.教学步骤 复习：复习上次课的内容（略）（15分钟） 应力集中 在外作用下，构件中临近沟槽、孔或圆角的局部范围内，应力急剧增大。 受力分析和受力图（35分钟） 应力集中：由于截面急剧变化所引起的应力局部增大现象 应力集中因素 ?n为名义应力，?max为最大局部应力。 名义应力?n是在不考虑应力集中的条件下，按平均应力求得的。 最大局部应力?max是有弹性力学、实验、数字方法（有限元法）等综合确定的。 应力集中对构件的影响 对于脆性材料构件，当??max＝?b 时，构件断裂。因此在设计时应考虑应力集中影响。 对于塑性材料构件，当?max达到?s 后再增加载荷，?分布趋于均匀化，不影响构件静强度。 应力集中促使疲劳裂纹的形成与扩展，对构件（塑性与脆性材料）的疲劳强度影响极大。 §2-7 许用应力与强度条件 一、失效与许用应力 试验表明：当正应力达到强度极限时，引起断裂；当正应力达到屈服应力时，产生屈服或显著的塑性变形。 强度极限和屈服应力统称为材料的极限应力。用?u 表示。 脆性材料：强度极限时唯一强度指标； 塑性材料：由于屈服应力小于强度极限，通常以屈服应力作为极限应力。 工作应力：根据计算所得的构件应力。 理想情况下，工作应力接近材料的极限应力为最佳。但实际情况不可能，原因： 作用在构件上的外力估计往往不正确； 构件的外形与所受外力往往比较复杂，计算得到的应力不正确； 实际材料的力学特性存在一定差异，带有分散性。 因此：构件工作应力的最大容许值，必须低于材料的极限应力。 许用应力：一定材料制成的具体构件，工作应力的最大容许值。 许用应力与极限应力之间的关系： 安全因素n大于1。 塑性材料：按屈服应力所规定的安全因素ns 脆性材料：按强度极限所规定的安全因素nb 强调：构件在循环应力的作用下产生疲劳破坏，也是构件破坏或失效的一种重要形式。 二、强度条件 为了保证拉压杆在工作时不致因强度不够而破坏，杆内的最大工作应力?max不得超过许用应力［?］。 根据公式上的三个不同参数，可解决： 校核强度。已知截面积、许用应力与所受外力，比较工作应力与许用应力大小，判断杆件能否安全； 选择截面积。已知拉压杆外力与许用应力，根据强度条件确定该杆的截面积。 确定承载能力。已知拉压杆的界面尺寸与许用应力，根据强度条件确定该杆所能承受的最大轴力。 第1页