Инфоурок / Физика / Конспекты / Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Я люблю природу», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 15 ДЕКАБРЯ!

Конкурс "Я люблю природу"

Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений



Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


библиотека
материалов


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«ПЕРЕВОЗСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»












Методическая разработка учебного занятия

тема «Построение эпюр продольных сил, нормальных напряжений и перемещений»


























Перевоз,

2014г.

Организация-разработчик: ГБОУ СПО «Перевозский строительный колледж»


Разработчик: М.Н. Кокина





Методическая разработка учебного занятия на тему «Построение эпюр продольных сил, нормальных напряжений и перемещений» по дисциплине «Техническая механика»/ Перевозский строит. колледж; Разр.: М.Н. Кокина. – Перевоз, 2014. –18 с.





В данной работе указаны цель учебного занятия, задачи. Подробно рассмотрен ход занятия, в приложении представлен демонстрационный и раздаточный материал. Методическая разработка написана с целью систематизации учебного материала.

Методическая разработка предназначена для преподавателей и студентов, обучающихся по специальности 270802, 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

Работа может быть использована при проведении, занятий, открытого занятия, олимпиады. Студентам может быть полезна при подготовке к зачету, экзамену.




Оглавление

Введение

Методическая разработка учебного занятия на тему «Построение эпюр продольных сил, нормальных напряжений и перемещений» по дисциплине «Техническая механика» предназначена для студентов 2 курса, специальности 270802, 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

Выбор указанной темы обусловлен тем, что данные понятия и методы являются опорной базой для целого ряда технических дисциплин.

В ходе учебного занятия использовались:

  • компьютерные и мультимедийные технологии;

  • интерактивная доска;

  • ноутбук;

  • объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый методы обучения;

  • раздаточные материалы.

В ходе изучения темы «Построение эпюр продольных сил, нормальных напряжений и перемещений» у обучающихся формируются следующие компетенции:

  • ПК 1.3.Выполнять несложные расчеты и конструирование строительных конструкций.

  • ОК 1 Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

  • ОК 2 Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

  • ОК 3 Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

  • ОК 4 Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

  • ОК 5 Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.

  • ОК 6 Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

  • ОК 7 Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.


План-конспект открытого учебного занятия по дисциплине «Техническая механика»

Преподаватель: Кокина Марина Николаевна

Группа: 2-131, специальность 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

Тема занятия: Построение эпюр продольных сил, напряжений и перемещений

Вид занятия: практическое.

Тип занятия: комбинированный урок с использованием компьютерных и мультимедийных технологий с элементами игры.

Форма проведения: работа в группах, самостоятельная работа.

Межпредметная связь: «Математика», «Материаловедение», «Физика».

Основная цель учебного занятия: Научиться строить эпюры продольных сил, напряжений и определять перемещение для бруса при растяжении или сжатии.

Задачи учебного занятия:

Учебная:

– рассмотреть алгоритм нахождения продольной силы методом сечений и построения ее эпюры;

- научиться вычислять нормальное напряжение для растяжения или сжатия в поперечном сечении для ступенчатого бруса и строить эпюру для данного напряжения;

- научиться определять перемещение свободного конца бруса.

Развивающая:

- развитие интеллектуальных качеств обучающихся, познавательного интереса и способностей;

- развитие умения использовать полученные знания.

Воспитательная:

– формирование сознательного отношения к изучаемому материалу;

– воспитание культуры труда, формирование навыков самостоятельной работы.

Методы обучения:

  1. Объяснительно-иллюстративный.

  2. Репродуктивный.

  3. Частично-поисковый.

Средства обучения:

– интерактивная доска;

– ноутбук.

Раздаточный материал:

- карточки-задания;

Учебная литература:

  1. Олофинская, В.П. Техническая механика. – М.: ФОРУМ-ИНФРА-М, 2011

  2. Олофинская, В.П. Техническая механика. Сборник тестовых заданий. – М.: ФОРУМ, 2011

Подготовка к занятию

1.Разбить группу на две равносильные команды.

2.Выдать задания командам:

a) Выбрать капитана;

b) Придумать название команды и ее девиз;

c) Составить кроссворд по теме «Растяжение и сжатие» (10 слов);


План учебного занятия


  1. Организационный момент (3 минуты);

  2. Актуализация ранее полученных знаний. (12 минут);

  3. Актуализация материала на примере решения задач (15 минут);

  4. Закрепление материала (55 минут);

  5. Подведение итогов и результатов занятий (5 минут);


Ход занятия

  1. Организационный момент. (3 минуты)

      1. Проверка присутствующих. Объявление темы и целей занятия. (Слайд 1)

      2. Представление жюри. В состав жюри входят приглашенные преподаватели. (По ходу занятия члены жюри вносят баллы в итоговую ведомость – приложение 1).

      3. Знакомство с командами. Визитная карточка. (5 баллов)

  2. Актуализация ранее полученных знаний. (12 минут)

Мы изучили тему «Растяжение и сжатие прямого бруса» в разделе «Сопротивление материалов». Познакомились с основными понятиями и определениями. Изучили методику нахождения величины внутренних усилий. Рассмотрели принципы построения эпюр. Сегодня мы в течение занятия повторим эту тему, обобщим и систематизируем полученные знания, отработаем навыки вычисления внутренних усилий и напряжений и построения их эпюр. Работать будем в командах. Но, прежде, чем приступить к решению, давайте повторим теоретический материал.

Разминка (фронтальный опрос).

Сейчас мы с вами проведем небольшой блиц-опрос по теме «Растяжение и сжатие прямого бруса». Каждой команде по очереди предстоит ответить на вопросы. Право первого ответа мы разыграем с помощью интерактивного игрального кубика. Если выпадает четное число, то первой отвечает вторая команда, если нечетное – первая.

Правильный ответ – 10 баллов.

  1. Дайте определение понятия Сопротивление материалов (Слайд 2)

  2. Установите соответствие между понятиями и определениями (Слайд 3).

  3. Покажите на схеме положение внутренних усилий. (Слайд 4)

  4. Какой внутренний силовой фактор возникает при растяжении или сжатии? (Слайд 5)

  5. Какой метод используется для определения продольной силы? (Слайд 6).

  6. Установите порядок выполнения действий метода сечений? (Слайд 7).

  7. Как называется диаграмма, график, показывающий изменение какой-либо величины по длине бруса. (Слайд 8).

  8. Кто вывел данную экспериментальную формулу? (Слайд 9).

  9. Что понимается под напряжением? (Слайд 10)

  10. Составить формулу для определения нормального напряжения при растяжении или сжатии. (Слайд 11)

3. Актуализация материала на примере решения задач (15 минут)

Ознакомиться с примером построения эпюр продольных сил, напряжений и перемещений. (Слайд 12)

Задача 1. Двухступенчатый стальной брус нагружен силами F1=30 кН F2=40 кН.

Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Проверить прочность бруса, если допускаемое напряжение [σ] = 160 МПа. Определить перемещение ∆l свободного конца бруса, приняв Е=2∙10 5 МПа. Площади поперечных сечений А1=1,5см22 =2см2.


hello_html_md61235d.png


Решение.

Разбить брус на участки, начиная от свободного конца. Границами участков являются сечения, в которых приложены внешние силы, а для напряжений также и место изменения размеров поперечного сечения.

Определить по методу сечений продольную силу для каждого участка (ординаты эпюры N) и построить эпюры продольных сил N. Проведя – параллельно оси бруса базовую (нулевую) линию эпюры, отложить перпендикулярно ей в произвольном масштабе получаемые значения ординат. Через концы ординат провести линии, проставить знаки и заштриховать эпюру линиями, параллельными ординатам.

Для построения эпюры нормальных напряжений определяем напряжения в поперечных сечениях каждого из участков. В пределах каждого участка напряжения постоянные, т.е. эпюра на данном участке изображается прямой, параллельной оси бруса.

Перемещение свободного конца бруса определяем как сумму удлинений (укорочений) участков бруса, вычисленных по формуле Гука.

Разбиваем брус на участки.

Определяем ординаты эпюры N на участках бруса:

N1= - F1= -30кН

N2= - F2= -30кН

N3= -F1+F2= -30+40=10 кН

Строим эпюру продольных сил

Вычисляем ординаты эпюры нормальных напряжений

σ1 =hello_html_72fb5d6b.gif=hello_html_m51efd204.gif= –200МПа

σ2 =hello_html_m2cffae4c.gif=hello_html_m2e9b2d6e.gif= –150МПа

σ 3=hello_html_m2cffae4c.gif=hello_html_308c7e97.gif=50МПа


Строим эпюры нормальных напряжений.

4. Проверяем прочность бруса, если допускаемое напряжение [σ] = 160 МПа.

Выбираем максимальное по модулю расчетное напряжение. maxI = 200 МПа

Подставляем в условие прочности maxI ≤ [σ]

200 МПа ≤ 160 МПа. Делаем вывод, что прочность не обеспечена.

5. Определяем перемещение свободного конца бруса Е = 2∙10 5 МПа.

l=∆l1+∆l2+∆l3hello_html_m53d4ecad.gif

l1=hello_html_3bc37c9e.gif=hello_html_m2b7cdd2b.gif= – 0,5мм

l2=hello_html_10a55e59.gif=hello_html_m2d2eb719.gif= – 0,225мм

l3=hello_html_m7b0fd802.gif=hello_html_m3f2c7765.gif= 0,05мм

l= - 0,5 – 0,225 + 0,05 = – 0,675мм


Брус укоротился на 0,675мм

  1. Закрепление материала. (55 минут) (Слайд 13, Слайд 14)

  1. Задание – эстафета (25 минут)

Двухступенчатый стальной брус нагружен силами F1, F2.

Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Проверить прочность бруса, если допускаемое напряжение [σ] = 160 МПа. Определить перемещение ∆l свободного конца бруса, приняв Е=2∙10 5 МПа. Площади поперечных сечений А1=5 см22 =10 см2. Длина l = 0,5 м. Первая команда F1= 50 кН, F2 = 30 кН. Вторая команда F1= 30 кН, F2 = 50 кН.



hello_html_m1788c19f.gifhello_html_749afb44.gifF1


l l l



hello_html_m2bd4dab4.gifhello_html_m346cb0ad.gifhello_html_m7a0f7472.gif

hello_html_63811e0b.gifhello_html_m3ea1bbf4.gif



l l l

Задание каждого этапа эстафеты – 5 баллов

1 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Разбить брус на участки. Пронумеровать эти участки.

2 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Найти величину продольной силы на первом участке.

3 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Найти величину продольной силы на втором участке.

4 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Найти величину продольной силы на третьем участке.

5 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Построить эпюру для продольной силы.

6 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Найти величину нормального напряжения на первом участке.

7 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Найти величину нормального напряжения на втором участке.

8 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Найти величину нормального напряжения на третьем участке.

9 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Построить эпюру для нормального напряжения.

10 этап эстафеты (по 1 человеку от команды)

Проверить прочность бруса. Допускаемое напряжение [σ] = 160 МПа.

11 этап эстафеты (конкурс капитанов) – 10 баллов

Определить перемещение свободного конца бруса.

    1. Работа в группах (Карточки с заданиями) (10 минут) (Слайд 15)

Каждой команде необходимо выполнить задание. Задания мы разыграем с помощью интерактивного игрального кубика. Если выпадает нечетное число, то первое задание достается первой команде, если четное – то второй. Второе задание автоматически переходит к другой команде. Время выполнения – 10 минут задано на интерактивном таймере. (Карточки – задания приложение 2)

    1. Разгадывание кроссвордов. (10 минут) (Слайд 16)

Команды отгадывают кроссворд, составленный соперниками. Время разгадывания – 10 минут задано на интерактивном таймере.

Каждый правильный ответ 5 баллов.

    1. Творческое задание. (10 минут) (Слайд 17)

Сочинить стихотворение со словами:

Растяжение

Сжатие

Эпюра

Сила

Гук

Прочность

Выполнение данного задания - 10 баллов.

  1. Подведение итогов (5 минут) (Слайд 18)

Заполнить таблицу:

Я знал

Я узнал

Я хочу узнать




Пока обучающиеся заполняют таблицу, жюри подсчитывает количество баллов, набранное каждой командой.

Объявление победителей. Выставление оценок.

Спасибо за работу на занятии! (Слайд 19)

Приложения

Приложение 1.

Итоговая ведомость

Вид задания

1 команда

Название

Капитан

2 команда

Название

Капитан

Визитная карточка команды

Максимальное количество баллов - 5



Фронтальный опрос

Максимальное количество баллов – 5 за каждый правильный ответ



Эстафета



1 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



2 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



3 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



4 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



5 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



6 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



7 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



8 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



9 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



10 этап эстафеты

Максимальное количество баллов – 5



11 этап эстафеты (конкурс капитанов)

Максимальное количество баллов – 10



Работа в группах (карточки с заданиями)

Максимальное количество баллов – 10



Разгадывание кроссвордов

За каждый правильный ответ - 5 баллов



Творческое задание

Максимальное количество баллов – 10



Итого




Приложение 2

Карточки – задания

Задание 1

Для стального прямого бруса построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений. Проверить прочность бруса, если допускаемое напряжение [σ] = 160 МПа.


hello_html_6abf66e4.png



Задание 2

Для стального прямого бруса построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений. Проверить прочность бруса, если допускаемое напряжение [σ] = 160 МПа.



hello_html_527e93c8.png



Приложение 3

Слайды



hello_html_25d701fd.pnghello_html_m250faf49.png

Слайд 1 Слайд 2



hello_html_m2f17e236.pnghello_html_m31f30803.png

Слайд 3 Слайд 4



hello_html_m19f5747.pnghello_html_6affbe19.png

Слайд 5 Слайд 6


hello_html_m6e9de5b9.pnghello_html_6c2bb0d6.png

Слайд 7 Слайд 8



hello_html_m72b1ab9c.pnghello_html_m453f5305.png

Слайд 9 Слайд 10



hello_html_m25b9159a.pnghello_html_m15f75205.png

Слайд 11 Слайд 12

hello_html_16dfbbfa.pnghello_html_4eef0e33.png

Слайд 13 Слайд 14


hello_html_m1fcbeb7e.pnghello_html_3d69c8ad.png

Слайд 15 Слайд 16


hello_html_5a4571c6.pnghello_html_m7903cfce.png

Слайд 17 Слайд 18



hello_html_m5e30b54c.pnghello_html_730fbf6.jpg

Слайд 19

hello_html_m7a582a1.jpg


hello_html_6824f100.jpghello_html_m4b8cd93.jpg


hello_html_402d5a2c.jpg


Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 65% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG


Краткое описание документа:

В данной работе указаны цель учебного занятия, задачи. Подробно рассмотрен ход занятия, в приложении представлен демонстрационный и раздаточный материал. Методическая разработка написана с целью систематизации учебного материала.

Методическая разработка предназначена для преподавателей и студентов, обучающихся по специальности 270802, 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

 

Работа может быть использована при проведении, занятий, открытого занятия, олимпиады. Студентам может быть полезна при подготовке к зачету, экзамену.

 

Общая информация

Номер материала: 324793

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>