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《“材料力學”精品課程建設第7講——非對稱彎曲變截面梁的切應力(討論課)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第7講討論課討論課的教學目的引導學生對已經(jīng)學過的基本知識深化與外延進一步加深對基本知識的理解啟發(fā)學生的思維潛能、培養(yǎng)科學思維能力討論課的教學內(nèi)容非對稱彎曲變截面梁的切應力第7講討論課討論課的教學目的討論課的教學內(nèi)容方式可靈活多樣,例如組織課堂討論,或課后討論(網(wǎng)上討論)討論課的教學方式由教師主持,由學生主持教師的引導地位學生的中心地位第7講非對稱彎曲第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)梁有一縱向?qū)ΨQ平面,載荷和彎曲均在此平面內(nèi)若梁根本就沒有縱向?qū)ΨQ平面對稱彎曲平面彎曲梁有一縱向?qū)ΨQ平面,但載荷和彎曲均不在此平面內(nèi)非對稱彎曲提出問題是已經(jīng)學過的基本知識是
2、已經(jīng)學過的斜彎曲知識要討論的新知識更一般化的彎曲學生應用所學過的知識第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)1)非對稱截面梁純彎曲在截面內(nèi)任選兩垂直軸,假設彎矩作用在該橫截面內(nèi)使y成為中性軸的條件?引導K為中性層的曲率幾何方程物理方程問題1平面假設仍成立,縱向纖維間無擠壓教師教師第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)1)非對稱截面梁純彎曲平衡方程中性軸為形心軸,坐標原點是形心幾何方程物理方程(式中取絕對值是因還沒建立彎矩與曲率的一致的符號規(guī)則)結(jié)論1第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)1)非對稱截面梁純彎曲由式(4)、(5)若繞y軸為中性軸而彎曲,則對兩個軸的彎矩都
3、必定存在。這兩個彎矩可合成一個合彎矩M,與兩坐標軸均傾斜,合彎矩作用面不與中性軸相垂直。即結(jié)論2第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)1)非對稱截面梁純彎曲在式(5)中,若若兩個坐標軸是形心主軸此時意味著需要作用橫截面上唯一的彎矩為,便得出非對稱截面梁處于純彎曲時,發(fā)生平面彎曲的條件為即結(jié)論3問題2教師第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)1)非對稱截面梁純彎曲非對稱截面梁處于純彎曲時,發(fā)生平面彎曲的條件y、z軸是形心主軸彎矩作用在xz平面內(nèi)以前學過的平面彎曲理論均成立,于是可用疊加法分析承受任意彎矩M的非對稱截面梁彎矩作用在xy平面內(nèi)第7講非對稱彎曲(梁彎曲
4、的深化)1)非對稱截面梁純彎曲據(jù)截面幾何性質(zhì),先確定形心主軸y、z將彎矩M向形心主軸分解可用平面彎曲公式,經(jīng)疊加得到截面上a點的應力第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)2)梁純彎曲的一般理論如圖所示的非對稱截面,在哪個坐標系下計算更方便一些問題3教師?導出與主軸無關(guān)的更為一般性的彎曲理論方程若兩個坐標軸是形心軸,但不是主軸第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)2)梁純彎曲的一般理論如圖所示的非對稱截面,在哪個坐標系下計算更方便一些問題3教師?導出與主軸無關(guān)的更為一般性的彎曲理論方程若兩個坐標軸是形心軸,但不是主軸即第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)2)梁純彎曲
5、的一般理論將橫截面內(nèi)的彎矩分解為梁的彎曲將同時在xy、xz平面內(nèi)發(fā)生a點應力a點應力代入平衡方程式(3)y、z為形心軸,上方程自然滿足第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)2)梁純彎曲的一般理論a點應力代入平衡方程式(4)、(5)聯(lián)立求解(c)、(d)第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)2)梁純彎曲的一般理論式(e)代入式(b),的橫截面上應力公式第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)2)梁純彎曲的一般理論變形公式應力公式是最一般的彎曲公式,稱為廣義彎曲公式驗證廣義彎曲公式,是否包括了前面所學簡單情況引導教師第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)2)梁純彎曲的一般理論討
6、論1截面如圖第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)2)梁純彎曲的一般理論討論2第7講非對稱彎曲(梁彎曲的深化)2)梁純彎曲的一般理論討論3