第一篇:工程力学说课稿
《轴向拉(压)杆的内力》说课稿
建工学院房屋建筑工程技术课程组
一、简析教材
1.本课内容在教材中的地位、作用和前后的联系
《土木工程力学》是建筑工程技术专业的一门专业必修课程,是建筑工程技术专业其他专业课程的基础,主要任务是阐明在外荷载作用下,建筑构件的受力分析方法,解决结构或构件的受力问题,并给出相应的强度、刚度、稳定性的计算方法,为保证所设计的结构既安全可靠又经济合理提供科学依据,同时亦为后续课程如《建筑结构》提供必要的基础知识。本课程研究的重点是结构构件的内力与强度。而结构构件的内力是在外力作用下发生变形所引起的,因此要研究结构构件的内力,就要从变形出发去进行介绍。构件在外力作用可能发生各种各样的变形,但归纳起来,有以下四种基本变形,即拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。今天所讲的《轴向拉(拉)杆的内力》这部分内容,是对杆件进行力学分析的最基础、最重要的内容,是从前面课程介绍的结构外力计算到接下来结构构件内力计算的过渡内容,并且是后续课程内容的基础,因此本节知识将起到承上启下的作用,只有正确而灵活的运用这些知识,才能为后续课程的学习打好扎实的基础。通过本章节内容教学后,使学生能理论联系实际,产生一次认识上的飞跃。2.教学内容的处理
本次课是《土木工程力学》教材的第四章第二节内容,继前几章静力学基础内容之后,为材料力学知识学习打基础。这一章内容主要研究四种基本变形的内力计算,而本次课要讲的轴向拉伸或压缩变形是最主要的变形。结合教材和学生所具备的知识点与理解能力,决定利用2个课时对本课内容进行讲解。本次课主要讲清轴向拉伸与压缩的概念,以及截面法求轴力与轴力图画法等内容,为以后讲解其余三种变形和各种结构的内力打好基础。3.教学目标
知识目标:(1)通过本节课的学习使学生了解轴向拉伸与压缩变形的概念。(2)使学生理解如何采用截面法来求解轴力与轴力图。
能力目标:通过课堂练习,利用所学的知识点,并加以拓展,培养学生的主观能动性,思维的积极性,提高学生分析问题和解决问题的能力。
情感目标:通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程,大胆的猜想、归纳,使学生体验成功的感受,激发学生的学习热情,增强学生的自信心,培养学生良好的学习、思维的习惯,在教学过程中充分体现学生的主体作用,学生的理解能力得到进一步的提高。4.教学重点、难点及依据
根据教学计划和教学目标确定本节课的重点是介绍轴向拉伸和压缩的概念,难点是采用截面法来求解轴力并画出轴力图。
二、教学方法及教学手段
以人为本,一切从学生出发。根据本节知识的特点和学生的实际,结合学生的认知规律,采用启发诱导、探索发现等方法进行教学,触发学生积极思维,启迪学生主动求学和探索的精神。根据教学内容的实际,采取常规的教学手段,增强师生之间的互动性,充分挖掘学生的主观能动性,活跃课堂气氛,同时运用多媒体辅助教学,使教学更直观、形象,从而取得良好的教学效果。
三、学法指导
本节课主要学习轴向拉伸和压缩的概念、以及内力的求解。引导学生看书,抓住概念中的关键词,加深理解和记忆。通过学习这些知识点的基础上,再来了解求构件内力的方法(截面法),并进行例题训练,在训练过程中,熟练掌握截面法的步骤及轴力与轴力图的具体求法。让学生积极思考,善于提问,巩固所学知识,提高理解问题和解决问题的能力,并使学生养成良好的学习习惯。
四、关于课前准备
本课程没有专门教学参考书,辅导资料,只有一本教科书,并且教科上还会有一些小错误,因此课前准备很重要。主要是熟悉教材,查阅其他参考资料,了解学生的知识背景(数学、物理、静力学等),整合多学科知识,进行螺旋式提升。
五、教学程序 1.复习回顾
材料力学的任务是:研究构件在外力作用下构件的变形,建立构件满足强度和刚度要求所需的条件,为既安全又经济地设计构件提供科学的计算方法。回顾构件产生变形的四种基本形式以及变形特点,复习内力的概念以及内力产生的原因。复习回顾可采用个别提问结合集体问答的形式,通过这一过程,让学生注意力集中到课堂上来,为新课的学习做好知识准备以及思想准备。2.导入新课
结合身边建筑构件实例,让学生一起来分析一下构件的受力情况,让学生来归纳、总结,得出杆件的受力特点和变形特点,尤其是产生拉压变形的构件,然后指导学生带着问题看书,培养学生良好的看书习惯,并使学生了解轴向拉伸与压缩的概念与区别。通过学生对概念的叙述,可训练学生专业语言表达能力,调动学生的学习积极性,加深对概念的理解和记忆。让学生真正参与到知识的发生、发展及形成过程中来。在介绍完轴向拉伸或压缩的基本概念之后,再通过多媒体动画形象地展示轴向拉伸与压缩变形的特点,加深学生的理解。3.突破难点
本课的难点是采用截面法来求解轴力并画出轴力图。构件工作时承受载荷、自重和约束力都称为构件上的外力(前面几章内容已学过构件受力分析)。由外力作用而引起的构件内部的相互作用力,称为内力(本次课讲解内容)。我们知道当外力作用过大时,构件将被破坏(变形或断裂)。为了安全,一般要加大构件的尺寸或选用较好的材料,为了经济,则情况相反。显然,安全与经济二者是矛盾的。因此,合理地选用材料,恰当地确定构件的截面形状和尺寸,是构件设计中的重要问题。而这里就是重点介绍如何求解构件内力,为合理选材打好基础。分析求构件内力的方法----截面法,重点把握住四个步骤截、取、代、列,另外必须跟学生说明应用截面法求内力时,应注意哪些问题,利用所学知识点来解决新的难点。在介绍截面法求内力时要结合具体的实例,分步骤介绍截面法的过程,并采用多媒体动画清楚地展示这一过程。鉴于学生存在读书不求甚解的现象,通过分析讲解,让他们明白如何整合知识,融会贯通。这样使学生不仅复习了学过的知识点,又让学生轻松掌握新知识,从而达到预期的教学目的。4.巩固训练
为了让学生巩固利用截面法来求解构件内力,培养学生的实践能力,养成善于反思的良好思维习惯,激发学生学习兴趣,也体现了学生的主体作用,可以要求学生按照截面法求构件内力的四个步骤,让学生跟着一起来分析、判断,从而来得出结论,同时培养学生解题的规范性、条理性,进一步加深学生对概念实质的理解,掌握解题步骤。进行“随风潜入夜,润物细无声”的潜移默化,从而磨刀不误砍柴工,提高学生积极学习积极性、主动性。这一过程可采用习题形式,即选一例题,抽取两名学生到黑板上演练,其余学生在草稿纸上演练。通过这一过程,可以发现学生在学习该部分内容时所存在的问题,随时把握学生掌握情况,还可以对个别掌握较差学生进行单独辅导。通过分析学生在演练过程中存在的典型问题,使学生对截面法有一个更深刻的认识。5.课堂小结
引导学生完成小结,在理解的基础上,要记住轴力拉伸与压缩的含义和求解构件内力的方法---截面法的四个步骤,并能在解题过程中灵活的加以应用,要学会综合运用知识来分析和解决问题的能力。6.板书设计
利用环环相扣的方法列出重要概念,突出重点,并把各知识点串联起来,以图画加以说明、分析利用截面法求构件内力的过程,直观形象的表达所阐述知识点,加深学生理解,进而使专业知识螺旋提升。
7.布置作业
结合所学知识点,进行练习训练,巩固本次课的知识内容并要求预习新课,为下次上课作好准备。
第二篇:工程力学课程说课稿
说
课
稿
尊敬的各位专家、评委:大家好!我是机械分院:王亚茹,年龄45岁。我授课的对象是机械类专业学生
下面我从六个方面对工程力学这门课程进行概述:
一、课程性质和地位
二、教学资源
三、学情分析
四、教学设计
五、考核方式
六、改革方向
课程概述
一、课程性质和地位 主要从课程性质、课程地位、教学目标、教学重难点四个方面来介绍。
第一方面 课程性质《工程力学》是高职院校机械类专业的一门专业基础的课程,在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。第二方面课程地位前期后续课程的关系
前期课程:《高等数学》、《机械工制图》后续课程:《机械制造基础》、《模具技术》、《机械制造技术》以及课程设计和毕业设计。
第三方面教学目标高职教育人才培养要求培养能适应生产建设、服务、管理等第一线需要的高等技术应用型专门人才,机械设计与制造专业的培养目标以就业为导向、以能力为本位、以岗位为依据、以 素质为目标的人才培养模式。通过项目实施达到知识目标建立准确的力学基本概念,熟悉基本原理和基本方法能力目标基本的静力平衡计算的能力;杆件的强度、刚度和压杆的稳定性分析计算的能力;材料的力学实验能力素质目标培养学生抽象、推理、分析和综合的逻辑思维能力,独立解决问题能力。
第四方面教学重难点
课程重点:工程构件的受力分析,杆件的内力分析、应力与变形分析,解决方法是通过项目完成、作业及习题。
课程难点:物体系统的受力分析和平衡计算、杆件内力图的绘制。解决方法:利用生活实例,掌握受力和平衡规律,并逐步培养抽象、推理、分析和综合的逻辑思维能力。
第二大方面教学资源:1.教学团队:主讲教师3人,职称:副教授2人、讲师1人。
2、教材:《工程力学》(2014年第二版)
主编 :邱家俊
机械工业出版社
高职高专 “十二五” 规划教材 教材特点:
教材内容适合本专业教学要求; 理论体系合理;突出工程应用,淡化过程推导。
第三大方面学情分析存在问题:
学生基础知识薄弱,文理科学生都有,但是课程难度较大。学生学习主动性较差,对教师和教材的依赖较大。对课程不够重视,认为和就业联系不大。解决办法:
1.让学生了解课程的重要性。
2.选择合理的教学内容。贯彻理论够用、与工程实践相结合的原则 3.用灵活的教学的方法。
第四大方面教学设计:首先教学设计原则:针对性原则,针对机械、机电岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求选取教学内容;适用性原则,适用于机械、机电行业工作的职业标准和学生的实际认知水平;一致性原则,学习要求与实际工作要求相一致,有利于学生“零距离”上岗。其次教学内容设计,分三部分,1是课堂内容设计,2是实训项目设计,3是现场教学设计。项目教学设计我会在后面具体阐述,这里我先说项目内容设计:课堂内容项目化,分为5个项目,静力学基础、平面力系、杆件的内力分析、应力与变形分析、组合变形的强度计算。我重点说下项目二、三(看课件)。2现场教学设计,现场参观一 认识构件、结构、支座,观察变形、破坏。现场教学二 观察构件的四种基本变形及组合变形,观察破坏现象,感受压杆的失稳严重性。那么这三种教学形式各解决什么问题呢(看课件将),采用教学方法、手段(看课件)
3、课堂内容教学设计举例:静力学基础教学设计(看课件)
五、考核方式、: 考核形式理论+实践 考核方面知识、能力、素质
考核内容综合考核、实训评价、平时作业评价及期末考试
六、改革方向 完善教学资源
完善师资结构,培养双师人才 加快力学基础实验室建设 加强师生交流 谢谢!
第三篇:工程力学
飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一。航空航天材料科学是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器的设计不断地向材料科学提出新的课题,推动航空航天材料科学向前发展;各种新材料的出现也给飞行器的设计提供新的可能性,极大地促进了航空航天技术的发展。
航空航天材料的进展取决于下列3个因素:①材料科学理论的新发现:例如,铝合金的时效强化理论导致硬铝合金的发展;高分子材料刚性分子链的定向排列理论导致高强度、高模量芳纶有机纤维的发展。②材料加工工艺的进展:例如,古老的铸、锻技术已发展成为定向凝固技术、精密锻压技术,从而使高性能的叶片材料得到实际应用;复合材料增强纤维铺层设计和工艺技术的发展,使它在不同的受力方向上具有最优特性,从而使复合材料具有“可设计性”,并为它的应用开拓了广阔的前景;热等静压技术、超细粉末制造技术等新型工艺技术的成就创造出具有崭新性能的一代新型航空航天材料和制件,如热等静压的粉末冶金涡轮盘、高效能陶瓷制件等。③材料性能测试与无损检测技术的进步:现代电子光学仪器已经可以观察到材料的分子结构;材料机械性能的测试装置已经可以模拟飞行器的载荷谱,而且无损检测技术也有了飞速的进步。材料性能测试与无损检测技术正在提供越来越多的、更为精细的信息,为飞行器的设计提供更接近于实际使用条件的材料性能数据,为生产提供保证产品质量的检测手段。一种新型航空航天材料只有在这三个方面都已经发展到成熟阶段,才有可能应用于飞行器上。因此,世界各国都把航空航天材料放在优先发展的地位。中国在50年代就创建了北京航空材料研究所和北京航天材料工艺研究所,从事航空航天材料的应用研究。
简况 18世纪60年代发生的欧洲工业革命使纺织工业、冶金工业、机器制造工业得到很大的发展,从而结束了人类只能利用自然材料向天空挑战的时代。1903年美国莱特兄弟制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机,当时使用的材料有木材(占47%),钢(占35%)和布(占18%),飞机的飞行速度只有16公里/时。1906年德国冶金学家发明了可以时效强化的硬铝,使制造全金属结构的飞机成为可能。40年代出现的全金属结构飞机的承载能力已大大增加,飞行速度超过了600公里/时。在合金强化理论的基础上发展起来的一系列高温合金使得喷气式发动机的性能得以不断提高。50年代钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的“热障”问题起了重大作用,飞机的性能大幅度提高,最大飞行速度达到了3倍音速。40年代初期出现的德国 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后,材料烧蚀防热理论的出现以及烧蚀材料的研制成功,解决了弹道导弹弹头的再入防热问题。60年代以来,航空航天材料性能的不断提高,一些飞行器部件使用了更先进的复合材料,如碳纤维或硼纤维增强的环氧树脂基复合材料、金属基复合材料等,以减轻结构重量。返回型航天器和航天飞机在再入大气层时会遇到比弹道导弹弹头再入时间长得多的空气动力加热过程,但加热速度较慢,热流较小。采用抗氧化性能更好的碳-碳复合材料陶瓷隔热瓦等特殊材料可以解决防热问题。
分类 飞行器发展到80年代已成为机械加电子的高度一体化的产品。它要求使用品种繁多的、具有先进性能的结构材料和具有电、光、热和磁等多种性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用对象不同可分为飞机材料、航空发动机材料、火箭和导弹材料和航天器材料等;按材料的化学成分不同可分为金属与合金材料、有机非金属材料、无机非金属材料和复合材料。
材料应具备的条件 用航空航天材料制造的许多零件往往需要在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作,有的则受到重量和容纳空间的限制,需要以最小的体积和质量发挥在通常情况下等效的功能,有的需要在大气层中或外层空间长期运行,不可能停机检查或更换零件,因而要有极高的可靠性和质量保证。不同的工作环境要求航空航天材料具有不同的特性。
高的比强度和比刚度 对飞行器材料的基本要求是:材质轻、强度高、刚度好。减轻飞行器本身的结构重量就意味着增加运载能力,提高机动性能,加大飞行距离或射程,减少燃油或推进剂的消耗。比强度和比刚度是衡量航空航天材料力学性能优劣的重要参数:
比强度=/
比刚度=/式中[kg2][kg2]为材料的强度,为材料的弹性模量,为材料的比重。
飞行器除了受静载荷的作用外还要经受由于起飞和降落、发动机振动、转动件的高速旋转、机动飞行和突风等因素产生的交变载荷,因此材料的疲劳性能也受到人们极大的重视。
优良的耐高低温性能 飞行器所经受的高温环境是空气动力加热、发动机燃气以及太空中太阳的辐照造成的。航空器要长时间在空气中飞行,有的飞行速度高达3倍音速,所使用的高温材料要具有良好的高温持久强度、蠕变强度、热疲劳强度,在空气和腐蚀介质中要有高的抗氧化性能和抗热腐蚀性能,并应具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。火箭发动机燃气温度可达3000[2oc]以上,喷射速度可达十余个马赫数,而且固体火箭燃气中还夹杂有固体粒子,弹道导弹头部在再入大气层时速度高达20个马赫数以上,温度高达上万摄氏度,有时还会受到粒子云的侵蚀,因此在航天技术领域中所涉及的高温环境往往同时包括高温高速气流和粒子的冲刷。在这种条件下需要利用材料所具有的熔解热、蒸发热、升华热、分解热、化合热以及高温粘性等物理性能来设计高温耐烧蚀材料和发冷却材料以满足高温环境的要求。太阳辐照会造成在外层空间运行的卫星和飞船表面温度的交变,一般采用温控涂层和隔热材料来解决。低温环境的形成来自大自然和低温推进剂。飞机在同温层以亚音速飞行时表面温度会降到-50[2oc]左右,极圈以内各地域的严冬会使机场环境温度下降到-40[2oc]以下。在这种环境下要求金属构件或橡胶轮胎不产生脆化现象。液体火箭使用液氧(沸点为-183[2oc])和液氢(沸点为-253[2oc])作推进剂,这为材料提出了更严峻的环境条件。部分金属材料和绝大多数高分子材料在这种条件下都会变脆。通过发展或选择合适的材料,如纯铝和铝合金、钛合金、低温钢、聚四氟乙烯、聚酰亚胺和全氟聚醚等,才能解决超低温下结构承受载荷的能力和密封等问题。
耐老化和耐腐蚀 各种介质和大气环境对材料的作用表现为腐蚀和老化。航空航天材料接触的介质是飞机用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推进剂(如浓硝酸、四氧化二氮、肼类)和各种润滑剂、液压油等。其中多数对金属和非金属材料都有强烈的腐蚀作用或溶胀作用。在大气中受太阳的辐照、风雨的侵蚀、地下潮湿环境中长期贮存时产生的霉菌会加速高分子材料的老化过程。耐腐蚀性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料应该具备的良好特性。
适应空间环境 空间环境对材料的作用主要表现为高真空(1.33×10[55-1]帕)和宇宙射线辐照的影响。金属材料在高真空下互相接触时,由于表面被高真空环境所净化而加速了分子扩散过程,出现“冷焊”现象;非金属材料在高真空和宇宙射线辐照下会加速挥发和老化,有时这种现象会使光学镜头因挥发物沉积
而被污染,密封结构因老化而失效。航天材料一般是通过地面模拟试验来选择和发展的,以求适应于空间环境。
寿命和安全 为了减轻飞行器的结构重量,选取尽可能小的安全余量而达到绝对可靠的安全寿命,被认为是飞行器设计的奋斗目标。对于导弹或运载火箭等短时间一次使用的飞行器,人们力求把材料性能发挥到极限程度。为了充分利用材料强度并保证安全,对于金属材料已经使用“损伤容限设计原则”。这就要求材料不但具有高的比强度,而且还要有高的断裂韧性。在模拟使用的条件下测定出材料的裂纹起始寿命和裂纹的扩展速率等数据,并计算出允许的裂纹长度和相应的寿命,以此作为设计、生产和使用的重要依据。对于有机非金属材料则要求进行自然老化和人工加速老化试验,确定其寿命的保险期。复合材料的破损模式、寿命和安全也是一项重要的研究课题。
第四篇:工程力学
工程力学、流体力学、岩土力学、地基与基础、工程地质学、工程水文学、工程制图与cad、计算机应用、建筑材料、混凝土结构、钢结构、工程结构、给水排水工程、施工技术与管理。结构力学,工程测量,土力学与基础工程。
主要实践性教学环节:包括工程制图、认识实习、测量实习、工程地质实习、专业实习或生产实习、结构课程设计、毕业设计或毕业论文等,一般安排40周左右。
主要专业实验:材料力学实验、建筑材料实验、结构试验、土质试验等
第五篇:工程力学学习心得
工程力学学习心得
1. 外效应:力使物体运动状态发生改变的效应 2. 内效应:力使物体形状发生改变的效应
3. 刚体:在任何条件下都不发生形变(能当做刚体的条件:研究物体的性质有关)
4. 力的三要素:大小,作用、作用线 5. 变形体
6. 静力学研究物体只限于刚体,又称为刚体静力学
7. 二力杆也叫二力构件:只受到二个力且处于平衡状态的构件,二力杆:只受二个力作用下能保持平衡的构件,也叫二力杆 8. 加减平衡力系、力的传递性只能适合于刚体 9. 胶带 10. 链
11.平衡力系、力系的加减、作用力与反作用力、三力汇交原理:前提是刚体
12. 刚化原理:变形体在某一力系中保持平衡,则有把变形体变成刚体也平衡、即变形体平衡,则刚体也平衡,反之就不成立了 13. 自由体:能在空间作自由位移的物体
14. 约束力:○1柔性:有绳索,链条,胶带 ○2光滑面约束 15. 固定铰链约束=固定铰支座 16. 轴承:滑动轴承,滚动轴承