第二学期塑性力学教案.docx
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第二学期塑性力学教案
石家庄铁道学院
教案
2009~2010学年第2学期
分院(系、部):
工程力学系
教研室:
应用力学教研室
课程名称:
塑性力学
授课班级:
力0701-1~3
主讲教师:
郭树起
职称:
副教授
使用教材:
《塑性力学引论》
石家庄铁道学院教务处制
教案(首页)
课程名称
中文:
塑性力学
课程编号
1001080
英文:
PlasticMechanics
学分
2
授课教师
郭树起
职称
讲师
课程性质
学位课(√)必修课()选修课()
授课对象
专业、层次和班级:
力学本科:
力0601-1力0601-2,共2个班
课程学时
32学时
周学时
2学时
起止周
1—16
学时分配
理论讲授:
32学时;实验:
0学时;上机:
0学时
授课方式
课堂讲授(√);实践课()
考核方式
考试(√);考查()
使用
教材
教材名称:
塑性力学引论(修订版)
作者:
王仁黄文彬出版社:
北京大学出版社出版日期:
1992
主要参考
资料及指定参考书
《塑性力学》,余同希,高等教育出版社,2002
审核
意见
教研室主任(签字):
年月日
周次
第1周
日期
2009.2.16
节次
第5-6节
授课内容
1.1-1.3引言材料在简单拉压时的实验结果
应力应变关系的简化模型
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
理论力学的研究对象、研究内容、学习理论力学的目的。
工程中常见约束及反力。
教学重点
塑性力学和塑性应变的概念、应力应变关系的简化模型
教学难点
塑性应变的概念、加载卸载条件
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、引言(20分钟)
1、塑性力学、固体力学和流体力学的联系与区别。
2、塑性力学的内容、价值与用途。
二、材料在简单拉压时的实验结果(30分钟)
1、材料在简单拉压时的实验结果
2、应力应变关系、加卸载准则。
三、应力应变关系的简化模型(40分钟)
1理想弹塑性模型2线性强化弹塑性模型
3一般加载规律4幂次强化模型
5Ramber-osgood模型6等向强化模型
7随动强化模型
四、归纳总结,强调重点和难点,布置作业。
(10分钟)
思考题
作业
塑性力学的特点是设么?
周次
第2周
日期
2009.2.23
节次
第5-6节
授课内容
塑性失稳、简单桁架的弹塑性分析、强化效应的影响。
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
塑性失稳的概念、塑性分析的特点
教学重点
真实应力、对数应变、塑性分析、卸载分析。
教学难点
对数应变、残余应变、残余应力、塑性失稳
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、复习旧课(5分钟)
二、轴向拉伸时的塑性失稳(20分钟)
真实应力、对数应变
失稳条件的推导。
失稳的类型。
三、简单桁架的弹塑性分析(60分钟)
简单桁架的弹性解
简单桁架的塑性解
卸载分析、残余应力、残余应变
四、强化效应的影响(20分钟)
线性强化的影响。
思考题
作业
残余应变与塑性应变有什么不同?
周次
第3周
日期
2009.3.2
节次
第5-6节
授课内容
几何非线性的影响、加载路径的影响。
弹性极限曲线,塑性极限曲线
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
弹性极限曲线和塑性极限曲线的概念,几何非线性和加载路径对塑性解的影响。
教学重点
塑性解对加载路径的依赖性。
弹性极限曲线与塑性极限曲线的概念
教学难点
弹性极限曲线与塑性极限曲线的概念
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、几何非线性的影响(25分钟)
二、加载路径的影响。
(25分钟)
(一)加载路径一
(二)加载路径二
三、弹性极限曲线(25分钟)
概念、举例说明。
四、极限载荷曲线(25分钟)
概念、举例说明。
弹性极限曲线与极限载荷曲线的比较。
思考题
作业
弹性极限曲线与极限载荷曲线有何相同与不同,作业1.2,1.3,1.6
周次
第4周
日期
2009.3.9
节次
第5-6节
授课内容
梁的弹塑性弯曲
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
矩形梁的弹塑性弯曲求解方法
教学重点
矩形梁的弹塑性弯曲求解方法
教学难点
弹塑性解的求解
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、矩形截面梁的弹塑性纯弯曲。
(35分钟)
二、横向载荷下梁弹塑性纯弯曲。
(35分钟)
三、强化材料矩形截面梁的弹塑性纯弯曲(30分钟)
思考题
作业
什么是塑性铰,有何特点?
周次
第5周
日期
2009.3.16
节次
第5-6节
授课内容
梁和钢架的塑性极限载荷,极限分析
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
机动法法与静力法的概念和原理,并用来进行极限分析。
教学重点
应用静力法和机动法进行极限分析。
教学难点
静力法和机动法的概念
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、超静定梁的塑性极限载荷(25分钟)
二、静力法与机动法(25分钟)
三、静力法和机动法求钢架的极限载荷(30分钟)
静力法求钢架的极限载荷
机动法求钢架的极限载荷
改进的机动法求钢架的极限载荷
四、极限分析的上下限定理(20分钟)
简单介绍上下限定理,重点是上下限定理的内容。
思考题
作业
机动法和静力法有何不同?
周次
第6周
日期
2009.3.23
节次
第5-6节
授课内容
最轻结构的极限设计,弯矩轴向力同时作用,本章复习总结
授课学时
2学时
教学目的
了解:
最轻结构的设计原则,本章复习总结
教学重点
最轻结构设计原则
教学难点
弯矩轴向力同时作用
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、最轻结构的设计原则(25分钟)
二、弯矩轴向力同时作用的情形(25分钟)
三、本章总结复习(20分钟)
四、习题课(25分钟)
五、布置思考题。
(5分钟)
思考题
作业
作业:
2.5,2.6,2.7,2.8
周次
第7周
日期
2009.3.30
节次
第5-6节
授课内容
应力分析和应变分析。
授课学时
2学时
教学目的
熟悉:
三维应力应变分析,会进行简单的证明推理。
教学重点
应力分析和应变分析。
教学难点
应力分析和应变分析。
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、应力张量和应变张量(25分钟)
二、应力张量和应变张量的不变量(25分钟)
三、偏应力张量和偏应变张量(25分钟)
四、屈服条件(25分钟)
思考题
作业
张量是什么?
周次
第8周
日期
2009.4.6
节次
第5-6节
授课内容
常用屈服条件与加载条件。
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
常用屈服条件。
了解:
屈服条件的实验验证。
教学重点
常用屈服条件与加载条件
教学难点
加载条件
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、常用屈服条件(30分钟)
二、屈服条件的实验验证。
(20分钟)
三、加载条件(45分钟)
四、归纳总结,强调重点和难点,布置思考题。
(5分钟)
思考题
作业
4.1,4.2,4.34.4
周次
第9周
日期
2009.4.13
节次
第5-6节
授课内容
塑性应力率、塑性应变率,应变空间的加载曲面和加载卸载准则。
外凸性与正交流动法则。
授课学时
2学时
教学目的
掌握塑性应力率和应变率的概念,加卸载准则,了解稳定材料假设、Drucker假设和依留申公设。
教学重点
加卸载准则,Drucker假设和依留申公设。
教学难点
加卸载准则,Drucker假设和依留申公设。
外凸性与正交流动法则。
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、塑性应力率、塑性应变率(25分钟)
二、应变空间的加载曲面和加载卸载准则。
(25分钟)
三、有关材料的几个假设(20分钟)
四、外凸性与正交流动法则(25分钟)
五、布置思考题。
(5分钟)
思考题
作业
比较本章的加卸载准则与上一章的加载条件。
周次
第10周
日期
2009.4.20
节次
第5-6节
授课内容
塑性力学的增量理论与全量理论
教学目的
掌握:
塑性力学的本构关系。
教学重点
塑性力学的增量理论与全量理论
教学难点
塑性力学的增量理论与全量理论
教具和
媒体使用
课堂讲授。
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、塑性力学的增量本构关系(30分钟)
二、增量本构关系的常用表达式(30分钟)
具有Mises屈服条件的理想弹塑性材料。
具有Tresca屈服条件的理想弹塑性材料。
具有Mises条件的等向强化材料。
三、简单加载时的全量理论。
(40分钟)
简单加载与单一曲线假定。
简单加载定理。
思考题
作业
比较全量理论与增量理论。
P147:
2,3,5,6
周次
第11周
日期
2009.4.27
节次
第5-6节
授课内容
弹塑性力学边值问题的提法,薄壁管的拉扭联合变形。
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
弹塑性力学边值问题的提法
教学重点
弹塑性力学边值问题的提法
教学难点
弹塑性力学边值问题的提法
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、弹塑性力学边值问题的提法(50分钟)
弹塑性增量理论边值问题的提法
增量理论解的唯一性。
全量理论的边值问题。
全量理论的唯一性。
间断条件。
二、薄壁管的拉扭联合变形。
(50分钟)
(一)Mises理想塑性材料。
(二)Mises等向强化材料。
思考题
作业
思考弹塑性力学边值问题的唯一性。
周次
第12周
日期
2009.5.4
节次
第5-6节
授课内容
弹塑性力学边值问题实例
授课学时
2学时
教学目的
用实际例子来学习弹塑性力学边值问题的基本方法。
教学重点
厚壁圆柱筒的弹塑性分析、自由扭转、薄板的轴对称弯曲
教学难点
厚壁圆柱筒的弹塑性分析、自由扭转、薄板的轴对称弯曲
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、厚壁圆柱筒的弹塑性分析(30分钟)
理想弹塑性材料
强化材料
二、柱体自由扭转(30分钟)
基本方程,弹性解,理想塑性解
三、薄圆板的轴对称弯曲(30分钟)
广义应变率和应变力,
广义屈服条件,
均布载荷下的圆板
思考题
作业
5.95.105.115.165.175.21
周次
第13周
日期
2009.5.11
节次
第5-6节
授课内容
刚塑性材料的平面应变问题
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
平面应变问题的基本方程及其性质
教学重点
平面应变问题的基本方程、边界条件
教学难点
滑移线和间断线的主要性质
教具和
媒体使用
课堂讲授。
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、平面应变问题的基本方程(25分钟)
二、滑移线(25分钟)
三、滑移线和间断线的主要性质(25分钟)
四、基本边值问题及其数值积分。
(25分钟)
思考题
作业
平面应变问题的基本方程及其性质。
周次
第14周
日期
2009.5.18
节次
第5-6节
授课内容
平面应变问题实例
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
楔的单边受压的基本方法。
教学重点
楔的单边受压,板条拉伸,平面应变与平面应力问题的区别
教学难点
楔的单边受压
教具和
媒体使用
课堂讲授
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、楔的单边受压(25分钟)
二、压入和切口板条拉伸(25分钟)
三、定常塑性流动板条抽拉(25分钟)
四、平面应变与平面应力问题的区别(25分钟)
思考题
作业
6.16.46.5
周次
第15周
日期
2009.5.25
节次
第5-6节
授课内容
塑性力学的能量原理。
授课学时
2学时
教学目的
介绍塑性力学的能量原理。
教学重点
虚功率原理、最小势能原理,最小余能原理
教学难点
虚功率原理、最小势能原理,最小余能原理
教具和
媒体使用
课堂讲授。
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、虚功率原理(25分钟)
二、增量理论中的最小势能原理,最小余能原理(25分钟)
三、全量理论中的最小势能原理,最小余能原理(25分钟)
四、全量理论中的最小势能原理,最小余能原理的应用(25分钟)
思考题
作业
周次
第16周
日期
2009.6.1
节次
第5-6节
授课内容
极限载荷的界限定理,全书总结。
授课学时
2学时
教学目的
掌握:
极限分析中的上限下限定理,了解其应用。
教学重点
极限分析中的上限下限定理
教学难点
极限分析中的上限下限定理
教具和
媒体使用
课堂讲授。
教学方法
讲授法。
教
学
过
程
一、极限分析中的上限下限定理(30分钟)
上限定理,下限定理,
二、上限下限定理的应用(20分钟)
静力解,机动解。
三、全书总结复习(50分钟)
思考题
作业
7.1,7.5,7.8
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- 第二 学期 塑性 力学 教案