«Расчеты на прочность при растяжении – сжатии»

Жапанова Раушан Еркиновна

преподаватель технической механики

колледж транспорта и коммуникацй

г Астана

Методическая разработка урока по дисциплине «Техническая механика»

План занятия

Тема: «Расчеты на прочность при растяжении – сжатии».

Цель урока: научить проводить расчеты на прочность при растяжении и сжатии

1. Дидактическая: дать основы практического расчета тел на прочность при растяжении – сжатии.
2. Развивающая: формировать навыки и умения при решении задач, логическое и инженерное мышление.
3. Воспитательная: прививать студентам аккуратность и четкость при выполнении схем и эпюр, внимательность при выполнении расчетов, добиваться активности.

Тип урока: урок совершенствования знаний, умений, навыков –

комплексное применение знаний.

Вид урока: урок самостоятельных работ, устных и письменных упражнений.

Методы проведения урока: коллективная и в микрогруппах.

Ход занятия

1. Организационная часть -2 минуты
   1. Проверка подготовленности аудитории к уроку.

2. Опрос по пройденному материалу -20 минут.

2.1. Фронтальный опрос домашнего задания по структурно-логической схеме

2.2. Индивидуальный программированный безмашинный опрос по

карточкам.

3. Изучение нового материала-10 минут

4. Закрепление теоретической части темы-10 минут.

5. Иллюстрация решения задач-15минут.

6. Закрепление материала в форме решения задач-20 минут

7. Заключительная часть: подведение итогов-3 минут.

8. Задание на дом.

Организация и методика проведения занятия.

1. Организационная часть: включает проверку отсутствующих, готовность студентов к занятию, готовность аудитории.

2. Опрос

2.1 Фронтальный опрос по структурно-логической схеме «Основные понятия сопротивления материалов»

2.2 индивидуальный опрос по карточкам программированного опроса, содержащая 5 вопросов по теме «Деформация растяжения – сжатия».

3. Изучение нового материала.

Работа с учебником. Самостоятельный разбор нового материала «Расчет на прочность при растяжении и сжатии»

4. Закрепление теоретической части темы.
   1. Преподаватель предлагает студентам записать на доске условие прочности при растяжении и сжатии

4.2 Какие параметры определяются в проектном расчете, проверочном расчете и расчете на допускаемую нагрузку?

4.3 Вывести формулы каждого из расчетов на доске, воспользовавшись основной формулой.

Далее преподаватель задает практический проблемный вопрос: «Что можно сказать о прочности троса подъемного крана, если допускаемое напряжение для материала троса составляет 20 МПа, а расчетное напряжение составило 26МПа?» Студенты должны рассчитать процент перегрузки, и, если он не превысит 5%, то прочность троса будет достаточной для дальнейшей эксплуатации.

5. Закрепление теоретической части темы.
   1. Преподаватель предлагает студентам записать на доске условие прочности при растяжении и сжатии

Задача: Проверить прочность стержня, если  = 140 МПа, площадь сечения А = 29 см2, F1 = 112 кН, F2 = 60 кН.

Решение:

 mв = 0; -F1∙4,5 + Nz соs60∙ 3 – F2∙1,5 = 0 Nz = (F1∙ 4,5+ F2∙1,5)/ соs60∙ 3

Nz = 396 кН  = Nz / А    = 396000 / 2900  137 МПа  140 МПа

Задача :. Определить диаметры стержней, если  = 140 МПа

Решение:

Fx=0; Nz1 – Nz2∙ cos = 0

 Fy=0; Nz2∙ sin – F =0; Nz2 = F / sin; Nz2 =20 / 0,5 Nz2 =40 кН

Nz1 = Nz2∙ cosNz1 = 40 ∙ 0,866 Nz1 = 34,64 кН

Nz1 =  A A1 = Nz1 /  A1 = 34640 / 140 = 247мм2

А = d2 /4 отсюда d1 =  4A1 / , d1 =  4∙247 / 3,14  18 мм

A2 = Nz2 /  A2 = 40000 / 140 = 286мм2

d2 =  4∙286 / 3,14  19 мм

Задача:Определить значение нагрузки F,если диаметр стержня 20 мм,

 = 160 МПа

Решение:

 mв = 0; F∙250 – Nz соs60∙ 100 = 0 Nz = F∙ 250 / соs60∙ 100

Nz = 5F Nz =  A А = d2 /4 A= 3,14∙ 202 /4 = 314 мм2

Nz = 160∙314 = 50240 5F = 50240 F = 10048 H  10,5 кН

6. Закрепление материала решение задач.

«Поединок» какая микрогруппа быстрее решит задачи

Студенты разбиты на микрогруппы по 2 человека. Каждой микрогруппе дается задание в виде задачи. В зависимости от задания студенты выполняют проектный расчет, проверочный расчет и расчет на допускаемую нагрузку.

7.Заключительная часть. Подведение итогов урока

После расчетов представителю каждой микрогруппы предлагается на доске показать ход решения задачи и ее ответ. Правильные ответы оцениваются на «5». Если ход решения был верным, но студенты допустили ошибку в вычислениях, оценка снижается. Преподаватель проверяет ответы по своим данным и дает заключение о правильности решения задач, объявляет оценки за урок.

8. Домашнее задание: А.А.Эрдеди «Техническая механика» с. 185 – 187