第三章轴向拉伸和压缩
轴向拉伸和压缩
六、强度计算
1.极限应力和许用应力
工作应力 FN
A
极限应力
塑性材料
u
（S
）
p 0.2
脆性材料
u
（ bt
）
bc
u n —安全因数 — 许用应力
n
塑性材料的许用应力 脆性材料的许用应力
s
ns
bt
nb
p0.2
ns
bc
nb
轴向拉伸和压缩
2.强度计算
max
FN A
轴向拉伸和压缩
二、杆的内力计算
1.内力的概念
构件所承受的载荷及约束反力统称为外力。构件在外力作用下发生变形，产生构
件内部各部分之间的相互作用力，这种作用力称为内力。
2.截面法
（1）截开 （2）代替 （3）平衡
F5
F1
F2
F5
F1
F2
m F4
m
F3
F4
F3
轴向拉伸和压缩
3.轴力
轴向拉伸或压缩时杆横截面上 F
的内力与杆轴线重合，因此 称为轴力，
F
m F
m
FN
FN
F
Fx 0
FN F 0 FN F
轴向拉伸和压缩
4.轴力图
A
为了表明横截面上的轴力
沿轴线变化的情况，可 F1
按选定的比例尺，以与
杆件轴线平行的坐标轴 表示各横截面的位置，
F1
以垂直于该坐标轴的方 向表示相应的内力值，
F1
这样做出的图形称为轴
根据强度条件，可以解决三类强度计算问题
1、强度校核： 2、设计截面： 3、确定许可载荷：
max
FN A
轴向拉伸与压缩教学教案
轴向拉伸与压缩教学教案第一章：轴向拉伸与压缩概念介绍教学目标：1. 让学生理解轴向拉伸与压缩的基本概念。
2. 让学生了解轴向拉伸与压缩的物理现象及其在实际中的应用。
教学内容：1. 轴向拉伸与压缩的定义。
2. 轴向拉伸与压缩的物理现象。
3. 轴向拉伸与压缩的应用实例。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解轴向拉伸与压缩的基本概念及其物理现象。
2. 通过实物展示或图片，使学生更直观地了解轴向拉伸与压缩的应用实例。
教学评估：1. 通过课堂提问，检查学生对轴向拉伸与压缩概念的理解程度。
2. 通过布置课后作业，让学生巩固所学内容。
第二章：轴向拉伸与压缩的基本理论教学目标：1. 让学生掌握轴向拉伸与压缩的基本理论。
2. 让学生了解轴向拉伸与压缩的计算方法。
教学内容：1. 轴向拉伸与压缩的基本力学原理。
2. 轴向拉伸与压缩的计算方法。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解轴向拉伸与压缩的基本力学原理。
2. 通过示例，让学生了解轴向拉伸与压缩的计算方法。
教学评估：1. 通过课堂提问，检查学生对轴向拉伸与压缩基本理论的理解程度。
2. 通过布置课后作业，让学生巩固所学内容。
第三章：轴向拉伸与压缩的实验研究教学目标：1. 让学生了解轴向拉伸与压缩实验的原理。
2. 培养学生进行实验操作和数据处理的能力。
教学内容：1. 轴向拉伸与压缩实验的原理。
2. 轴向拉伸与压缩实验的操作步骤。
3. 实验数据的处理方法。
教学方法：1. 采用实验教学法，让学生亲身体验轴向拉伸与压缩实验。
2. 通过实验操作和数据处理，使学生更好地理解轴向拉伸与压缩的物理现象。
教学评估：1. 通过实验报告，评估学生对轴向拉伸与压缩实验原理的理解程度。
2. 通过实验操作和数据处理的评价，培养学生进行实验的能力。
第四章：轴向拉伸与压缩在工程中的应用教学目标：1. 让学生了解轴向拉伸与压缩在工程中的应用。
2. 培养学生解决实际问题的能力。
教学内容：1. 轴向拉伸与压缩在工程中的应用实例。
轴向拉伸与压缩
第五章 轴向拉伸与压缩一、轴向拉伸与压缩承受拉伸或压缩杆件的外力（或外力的合力）作用线与杆轴线重合，杆件沿杆轴线方向伸长或缩短，这种变形形式称为轴向拉伸或轴向压缩。
这种杆件称为拉压杆。
二、轴力及轴力图杆件在外力作用下将发生变形，同时杆件内部各部分之间产生相互作用力，此相互作用力称为内力。
对于轴向拉压杆，其内力作用线与轴线重合，此内力称为轴力。
轴力拉为正，压为负。
为了表现轴向拉压杆各横截面上轴力的变化情况，工程上常以轴力图表示杆件轴力沿杆长的变化。
三、横截面上的应力根据圣文南原理，在离杆端一定距离之外，横截面上各点的变形是均匀的，各点的应力也应是均匀的，并垂直于横截面，此即为正应力。
设杆的横截面面积为Ａ，则有AF N =σ 工程计算中设定拉应力为正，压应力为负。
四、强度条件工程中为各种材料规定了设计构件时工作应力的最高限度，称为许用应力，用［σ］表示。
轴向拉伸（压缩）强度条件为[]σσ≤=AF N用强度条件可解决工程中三个方面的强度计算问题，即：（1）强度校核；（2）设计截面；（3）确定许可载荷。
五、斜截面上的应力与横截面成θ角的任一斜截面上，通常有正应力和切应力存在，它们与横截面正应力σ的关系为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=θστθσσθθ2sin 2)2cos 1(2 由上式可知，当θ＝０°时，正应力最大，即横截面上的正应力是所有截面上正应力中的最大值。
当θ＝±４５°时，切应力达到极值。
六、拉压变形与胡克定律等值杆受轴向拉力Ｆ作用，杆的原长为l ，横截面积为Ａ，变形后杆长由l 变为l ＋△l ，则杆的轴向伸长为EAFl l =∆ 用内力表示为EAl F l N =∆ 上式为杆件拉伸（压缩）时的胡克定律。
式中的Ｅ称为材料的拉伸（压缩）弹性摸量，ＥＡ称为抗拉（压）刚度。
用应力与应变表示的胡克定律为σ＝Ｅε在弹性范围内，杆件的横向应变ε‘和轴向应变ε有如下的关系：μεε-='式中的μ称为泊松比。
轴向拉伸和压缩
§2 轴向拉压时横截面上 的内力和应力
一.轴力及轴力图 1.轴力的概念
（1）举例
F F
N
F
N
F
用截面法将杆件分成左右两部分，利用 方向的平衡可得 ：
x轴
X 0 N F 0 N F
结论
因F力的作用线与杆件的轴线重合，故，由杆 件处于平衡状态可知，内力合力的作用线也必然 与杆件的轴线相重合。
二、应力
1、平面假设
① 实验：受轴向拉伸的等截面直杆，在外力施加之前， 先画上两条互相平行的横向线ab、cd，然后观察该两 横向线在杆件受力后的变化情况。
a
F
a b
c
c d
F
b
② 实验现象
d
变形前，我们在横向所作的两条平行线ab、cd， 在变形后，仍然保持为直线，且仍然垂直于轴线，只 是分别移至a’b’、c’d’位置。
③ 实验结论 变形前为平面的横截面，变形后仍保持为平面。 ——平面假设
F
N
N
F
平面假设
拉杆所有纵向纤维的伸长相等 材料的均匀性 各纵向纤维的性质相同
横截面上 内力是均 匀分布的
N A
（1）
A——横截面面积
拓展
——横截面上的应力
对于等直杆， 当有多段轴力时，最大轴力所对应的截 面——危险截面。危险截面上的正应力——最大工作应力， 其计算公式应为：
2）木材
各向异性材料。 3）玻璃钢：玻璃纤维与热固性树脂粘合而成的复合材料 各向异性材料。优点是：重量轻，强度高，工艺简单，耐 腐蚀。
思考题 1、强度极限b是否是材料在拉伸过程中所承受 的最大应力？ 2、低碳钢的同一圆截面试样上，若同时画有两种 标距，试问所得伸长率10 和5 哪一个大？
第三章 轴向拉伸和压缩习题
第三章 轴向拉伸和压缩一、选择题( )1、轴向拉伸或压缩时，直杆横截面上的内力称为轴力，表示为_______A.N FB. FSC.Q F D.jy F( )2、截面上的内力大小，________。
A.与截面的尺寸和形状无关B.与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关C.与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关D.与截面的尺寸和形状都有关( )3、等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时，这对外力所具备的特点一 定是等值、_______。
A.反向、共线B.反向，过截面形心C.方向相对，作用线与杆轴线重合D.方向相对，沿同一直线作用( )4、一阶梯形杆件受拉力Ｐ的作用，其截面1-1，2-2，3-3上的内力分别为N1，N2 和N3，三者的关系为_______。
A.N1≠N2 N2≠N3B.N1＝N2 N2＝N3C.N1＝N2 N2＞N3D.N1＝N2 N2＜N3( )5、图示阶梯形杆，CD 段为铝，横截面面积为A ；BC 和DE 段为钢，横截面面积均为 2A 。
设1-1、2-2、3-3截面上的正应力分别为σ1、σ2、σ3，则其大小次序为_______。
A.σ1＞σ2＞σ3B.σ2＞σ3＞σ1C.σ3＞σ1＞σ2D.σ2＞σ1＞σ3( )6、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面_______。
A.分别是横截面、450斜截面B.都是横截面C.分别是450斜截面、横截面D.都是450斜截面( )7、由变形公式Δl ＝Pl/EA 即E ＝Pl/A Δl 可知，弹性模量_______。
A.与载荷、杆长、横截面面积无关B.与载荷成正比C.与杆长成正比D.与横截面面积成正比( )8、在下列说法，_______是正确的。
A 内力随外力增大而增大B 内力与外力无关C 内力随外力增大而减小D 内力沿杆轴是不变( )9、在轴向拉伸或压缩杆件上正应力为零的截面是_______。
A.横截面B.与轴线成一定交角的斜截面C.沿轴线的截面D.不存在的( )10、一圆杆受拉，在其弹性变形范围内，将直径增加一倍，则杆的相对变形将变为原 来的_______倍。
材料力学之轴向拉伸和压缩
铸铁经球化处理成为球 墨铸铁后, 力学性能有 显著变化, 不但有较高 的强度, 还有较好的塑 性性能。
国内不少工厂成功地用 球墨铸铁代替钢材制造 曲轴、齿轮等零件。
2.6.4 金属材料在压缩时的力学性能
低碳钢压缩时的弹性模量E和屈服极限ss都与拉
伸时大致相同。屈服阶段以后, 试样越压越扁, 横截面面积不断增大, 试样抗压能力也继续增高, 因而得不到压缩时的强度极限。
冷作时效不仅与卸载 后至加载的时间间隔 有关, 而且与试样所处 的温度有关。
2.6.3 其它金属材料在拉伸时的力学性能
工程上常用的塑性材 料, 除低碳钢外, 还有 中碳钢、高碳钢和合 金钢、铝合金、青铜、 黄铜等。
其中有些材料, 如Q345 钢, 和低碳钢一样, 有 明显的弹性阶段、屈 服阶段、强化阶段和 局部变形阶段。
并用s0.2来表示, 称为名义屈
服应力。
铸铁拉伸时的力学性能
灰口铸铁拉伸时的应 力—应变关系是一段微 弯曲线, 没有明显的直 线部分。
它在较小的拉应力下就 被拉断, 没有屈服和缩 颈现象, 拉断前的应变 很小, 伸长率也很小。 灰口铸铁是典型的脆性 材料。
铸铁拉断时的最大应力 即为其强度极限, 没有屈
比较图中的Oabcdef和d'def两条曲线, 可见在第 二次加载时, 其比例极限(亦即弹性阶段)得到了 提高, 但塑性变形和伸长率却有所降低。这种现 象称为冷作硬化。冷作硬化现象经退火后又可 消除。
工程上经常利用 冷作硬化来提高 材料的弹性阶段。 如起重用的钢索 和建筑用的钢筋, 常用冷拔工艺以 提高强度。
在屈服阶段内的 最高应力和最低 应力分别称为上 屈服极限和下屈 服极限。
建筑力学与结构之轴向拉伸与压缩培训课件
拉伸时大。
b
铸铁拉应力图
压缩时的强度极限b是拉伸 时的4—5倍。
铸铁常作为受压构件使用。 铸铁破坏时断口与轴线成450。
第五节 拉压杆的强度条件及应用
一、许用应力与安全系数
（1）极限应力（危险应力、失效应力）：构件发生破坏或产
生过大变形而不能安全工作时的最小应力值。“ ” （2）许用应力：构件安全工作时的最大应力。“[]”
横向 线应变：
a a
杆件在轴向拉（压）变形时，横向尺寸的改变 量称为横向变形。
a a1 a
符号： 拉伸时为负值；压缩时为正值。
第三节 轴向拉（压）杆的变形、虎克定律
三、泊松比
当杆件的变形在弹性范围内时，材料的横向线应变 与纵向线应变的比值的绝对值是一个常数，称为材料的 横向变形系数或泊松比，即
第一节 轴向拉伸和压缩时的内力
二、轴向拉（压）杆的内力及内力图
➢ 分析内力最基本的方法是截面法。
➢截面法计算内力的步骤:
①将构件沿需要求内力的位置用假设截面截开，把构 件分为两部分，取其中一部分为研究对象;
②画研究对象的受力图时，另一部分对研究对象的作 用力用内力来代替;
③根据研究对象的平衡条件列平衡方程求解内力。
第三章 轴向拉伸与压缩
• 第一节 轴向拉伸和压缩时的内力 • 第二节 轴向拉（压）杆横截面上的应力
目 • 第三节 轴向拉（压）杆的变形、虎克定律 录 • 第四节 材料在拉伸和压缩时的力学性能
• 第五节 拉（压）杆的强度条件及应用 • 第六节 拉（压）杆连接部分的强度计算
第三章 轴向拉伸与压缩
➢ 物体的简化模型，根据具体情形可分为刚体和变形体。
解： max
FN max A
杆件轴向拉伸与压缩_图文
许用应力：构件安全工作时的最大应力，即构件在工作时允许承受的
最大工作应力，以符号[σ]表示。计算公式为：
式中，n为安全系数，它是一个大于1的系数，一般来说，确定安全系数 时应考虑以下几个方面的因素。(1) 实际荷载与设计荷载的出入。(2) 材料 性质的不均匀性。(3) 计算结果的近似性。(4) 施工、制造和使用时的条件 影响。可见，确定安全系数的数值要涉及工程上的各个方面，不单纯是个 力学问题。通常，安全系数由国家制定的专门机构确定。
根据上述现象，对杆件内部的变形作如下假设：变形之前横截面为平 面，变形之后仍保持为平面，而且仍垂直于杆轴线，只是每个横截面沿 杆轴作相对平移。这就是平面假设。
ac
F
a' c'
F
b' d'
bd
11
建筑力学
推论：
1、等直拉（压）杆受力时没有发生剪切变形，因而横截 面上没有切应力。 2、拉(压)杆受力后任意两个横截面之间纵向线段的伸长 (缩短)变形是均匀的。亦即横截面上各点处的正应力 都相等。
p t
s M
10
建筑力学
拉(压)杆横截面上的正应力
推导思路：实验→变形规律→应力的分布规律→应力的计算公式
简单实验如下。用弹性材料做一截面杆(如下图)，在受拉力前，在截 面的外表皮上画ab和cd两个截面，在外力F的作用下，两个截面ab和cd的 周线分别平行移动到a`b`和c`d`。根据观察，周线仍为平面周线，并且截 面仍与杆件轴线正交。
一般来说，在采用截面法之前不要使用力的可传性原理， 6
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第三章轴向拉伸和压缩课题：第一节轴向拉、压杆的内力[教学目标]一、知识目标：1、熟悉轴向拉伸、压缩变形的受力特点和变形特点。
2、掌握截面法求内力、绘制轴力图。
3、理解轴力的正负号规定。
二、能力目标：学生能够对轴向受拉、受压杆件进行内力的计算、绘制轴力图。
三、素质目标：培养学生解决问题能够举一反三。
[教学重点]1、掌握截面法求内力。
2、绘制轴力图。
[难点分析]轴力的正负号、列平衡方程。
『分析学生』学生在列平衡方程时易出问题，对轴力的正负号应用易出错，需多做练习。
[辅助教学手段]理论联系实际、分析、讨论和比较的方法[课时安排]2课时[教学内容]提问：轴向、横向引入新课：以工程实例引入轴向拉、压的受力特点：直杆两端沿杆轴线方向作用一对大小相等、方向相反的力。
轴向拉伸：当作用力背离杆端，作用力是拉力，杆件产生伸长变形。
轴向压缩：当作用力指向杆端，作用力是压力，杆件产生压缩变形。
第一节轴向拉、压杆的内力一、内力的概念由外力（或外部因素）引起的杆件内各部分间相互的作用力。
二、内力的计算—－截面法：（1）截——沿欲求内力的截面上假想地用一截面把杆件分为两段；（2）取——抛弃一段(左段或右段)，取另一段为研究对象； （3）代——将抛弃段对留取段截面的作用力，用内力代替； （4）平——列平衡方程式求出该截面内力的大小。
截面法是求内力最基本的方法。
注意：1）外力不能沿作用线移动 —— 力的可传性不成立（变形体，不是刚体 ）； 2）截面不能切在外力作用点处 —— 要离开作用点。
轴力的正负号规定：拉为正，压为负。
练习题：求下图指定截面的内力。
解：1）求m-m 截面的内力Nm截——用m-m 截面把杆件分为左右两段； 取――抛弃右段，取左段为研究对象；代——将抛弃段（右段）对留取段（左段）截面的作用力，用内力m N 代替； 平——列平衡方程式求出该截面内力的大小。
KNN N X m m 4040==+-=∑ 2）求n-n 截面的内力Nn 学生讨论完成此练习。
三、轴力图轴力图：用平行于杆轴线的坐标表示横截面的位置，垂直的坐标表示横截面的轴力，按选定的比例尺把正轴力画在轴的上方，负轴力画在轴的下方。
例3-1：用截面法计算轴力，并绘制轴力图。
必须掌握。
教师讲解与学生联系相结合。
Nm课题：第二节轴向拉、压杆横截面上的正应力第三节轴向拉、压杆的强度计算[教学目标]一、知识目标：1、熟悉正应力的概念。
2、掌握轴向拉、压杆横截面上的正应力计算，轴向拉、压杆强度条件。
3、理解应力的正负号，工作应力、极限应力以及许用应力的关系。
二、能力目标：学生能够对轴向受拉、受压杆件进行正应力计算。
三、素质目标：培养学生解决问题能够举一反三。
[教学重点]1、掌握轴向拉、压杆横截面上的正应力计算。
2、轴向拉、压杆强度条件。
[难点分析]正应力的正负号、计算公式的单位。
『分析学生』学生在做正应力计算时，单位换算易出错，需让学生理解后多做练习。
[辅助教学手段]理论联系实际、分析、讨论和比较的方法[课时安排]2课时[教学内容]复习提问：内力的计算方法、轴力的正负号规定引入新课：两根材料相同、粗细不同的杆件受同样的外力，为什么细的比粗的容易拉断？第二节轴向拉压杆横截面上的正应力一、应力的概念回忆初中物理里的压强引出：在相同的F力作用下，杆2首先破坏，而二杆各横截面上的内力是相同的，只是内力在二杆横截面上的聚集程度不一样，这说明杆件的破坏是由内力在截面上的聚集程度决定的。
把内力在截面上的集度称为应力，其中垂直于杆横截面的应力称为正应力。
应力的国际单位：帕斯卡（Pa ）学生推导：22662/11/10101/11mm N MPa m N Pa MPa m N Pa ====二、横截面上的正应力由上图引出：平面假设： 变形前为平面的横截面，变形后仍为平面，仅仅沿轴线方向平移一个段距离。
也就是杆件在变形过程中横截面始终为平面 。
正应力的计算公式AN=σ 正应力的正负：拉应力为正，压应力为负。
三、两个例题例3-2 例3-3提醒学生注意： 1、单位的对应关系；2、内力、应力的正负号与杆件受拉、压的对应；3、提问复习常用的三角函数。
复习提问：杆件的强度第三节 轴向拉、压杆的强度计算讨论：为什么在建筑工地中用钢丝绳起吊较重的构件，而不用麻绳？ 一、三个应力：1、工作应力： 在荷载作用下产生的应力。
AN =σ 2、极限应力（危险应力）：材料丧失正常工作能力时的应力，用u σ表示。
3、许用应力：构件安全工作时，材料允许承受的最大应力，用][σ表示。
许用应力等于极限应力除以大于l 的系数n 。
即nuσσ=][学生讨论：为什么n>1?4、工作应力与许用应力的关系：学生总结：轴向拉、压杆强度条件为构件的工作应力不超过材料的极限应力。
即][σσ≤=AN学生讨论：构件的破坏会发生在什么位置？ 5、危险截面：应力最大的截面。
三、工程实际中有关强度的三类问题：围绕轴向拉、压杆强度条件][σσ≤=AN1、设计截面：已知荷载→N 、材料→][σ，设计出构件的截面尺寸→A(a 或d)。
2、校核强度：已知荷载→N 、截面尺寸→A 及材料→][σ，校核强度→比较σ与][σ。
3、确定许用载荷： 已知截面尺寸→A 及材料→][σ，确定出构件的许用载荷→N →P 。
课题：第四节 轴向拉伸和压缩时的变形 [教学目标]一、知识目标：1、熟悉变形、弹性模量、抗拉压刚度、线应变、泊松比等概念。
2、掌握胡克定律。
3、理解轴向拉、压杆强度条件并应用。
二、能力目标：学生能够利用轴向拉、压杆强度条件，胡克定律解决工程计算问题。
三、素质目标：培养学生解决问题能够举一反三。
[教学重点]1、轴向拉、压杆强度条件。
2、胡克定律。
[难点分析]正确运用轴向拉、压杆强度条件，胡克定律解决工程问题。
『分析学生』对利用轴向拉、压杆强度计算公式和胡克定律解决工程问题的解题思路的建立，需让学生理解后多做练习。
[辅助教学手段]理论联系实际、分析、讨论和比较的方法 [课时安排] 2课时 [教学内容]复习提问：轴向拉、压杆强度条件例题3－4，3－5注意：1、引导学生先确定解题思路；2、平衡方程由学生列出；3、提问复习常用的三角函数；4、计算公式中的单位要对应准确。
第四节 轴向拉伸和压缩时的变形一、从生活实例引入概念：用手拉一根弹簧，当拉力不大时就放松，弹簧可以恢复原状，这就是弹性变形。
当拉力很大再放松时，弹簧被拉长了，说明弹簧有一部分变形不能消失而残留下来了，这部分残留的变形就是塑性变形。
弹性变形：杆件在外力作用下会发生变形，随着外力取消随之消失的变形。
学生对比总结：塑性变形：杆件在外力作用下会发生变形，当外力取消时不消失或不完全消失而残留下来的变形。
二、纵向变形和胡克定律：1、纵向变形：纵向变形后长度 － 纵向变形前长度l l l -=∆12、胡克定律：在弹性受力范围内，杆件的纵向变形与轴力及杆长成正比，与杆件的横截面面积成反比。
EANl l =∆ 讨论：N 、l 、E 、A 与杆件纵向变形的关系。
3、弹性模量：反映了材料抵抗变形的能力。
单位：同应力。
常用单位：MPa说明：弹性模量是个常数；只跟材料本身有关；通过实验测定。
4、抗拉、压刚度：EA反映了材料的抵抗拉、压变形的能力。
在其它条件相同时，刚度越大杆件变形越小。
5、线应变：单位长度的变形，纵向变形/杆件原长。
即ll ∆=ε 说明：线应变无量纲；其正负号同纵向变形。
6、胡克定律的应力应变表示形式：在弹性受力范围内，应力与应变成正比。
Eσε=或E ∙=εσ三、横向变形和泊松比：1、横向变形：横向变形后长度 － 横向变形前长度 即a a a -=∆12、横向应变： aa ∆='ε 3、泊松比(横向变形系数)：横向应变与线应变的绝对值之比。
εεγ'=说明：泊松比是个常数；只跟材料本身有关；通过实验测定。
建筑工程中常用的几种材料的E 、γ值见表3－1。
四、 例题3-7课题：第五节 材料在轴向拉伸和压缩时的力学性质第六节 材料的极限应力和许用应力 第七节 应力集中对构件强度的影响[教学目标]一、知识目标：1、了解材料的极限应力和许用应力取值。
2、掌握塑性材料、脆性材料在拉压时的力学性质。
3、理解应力集中现象。
二、能力目标：通过对塑性材料、脆性材料在拉压时的力学性质的学习，学生能够熟悉常用工程材料的性能。
三、素质目标：培养学生对工程质量问题具有一丝不苟的精神。
[教学重点]1、塑性材料在拉伸时的变形的四个阶段。
[难点分析]1、塑性材料在拉伸时的变形的四个阶段。
2、脆性、脆性材料的极限应力和许用应力取值。
『分析学生』学生对概念性较多的知识不喜欢学习，可以通过试验课提高学生学习的兴趣。
[辅助教学手段]理论联系实际、分析、讨论和比较的方法 [课时安排] 2课时 [教学内容]第五节 材料在轴向拉伸和压缩时的力学性质一、低碳钢在拉伸时的力学性质： 1、应力—应变曲线 2、变形发展的四个阶段 （1）弹性阶段：ob 段。
比例极限：直线的最高点a 所对应的应力，用p σ表示。
弹性极限：弹性阶段最高点b 所对应的应力，用e σ表示。
（2）屈服阶段：bc 段。
屈服极限：屈服阶段中的最低点的应力，用s σ表示。
（3）强化阶段：ce 段。
强度极限：曲线最高点所对应的应力，用b σ表示。
（4）颈缩阶段：ef 段。
3、塑性指标：延伸率；截面收缩率（1）延伸率：（试样拉断后的标距长度－试样的原始标距长度）/试样的原始标距长度，即%1001⨯-=lll δ 工程上通常按延伸率把材料分成：塑性材料和脆性材料。
讨论：延伸率大的材料是脆性还是塑性材料。
（2）截面收缩率：（试样的原始截面面积－试样断口处的最小截面面积）/试样的原始截面面积，即%1001⨯-=AAA φ 讨论：截面收缩率与脆性材料、塑性材料的关系。
二、铸铁在拉伸时的力学性质：铸铁的应力应变曲线为一段微弯曲线，没有屈服和颈缩。
三、低碳钢在压缩时的力学性质： 低碳钢的抗压强度极限无法确定。
四、铸铁在压缩时的力学性质：铸铁的抗剪能力低于抗压能力。
压缩时的破坏面大致与轴线成45-55度的夹角。
几种常见材料的主要力学性质见表3－2。
第六节 材料的极限应力和许用应力一、材料的极限应力：材料的极限应力：材料能承受的最大应力，用u σ表示。
塑性材料的极限应力：屈服极限s σ。
脆性材料的极限应力：强度极限b σ。
二、许用应力：材料的许用应力][σ：工作应力的最高限度。
塑性材料的许用应力：屈服极限除以安全系数。
ssn σσ=][复习提问：安全系数的取值。
脆性材料的许用应力：强度极限除以安全系数。
bbn σσ=][常用材料的许用应力见表3－3。
第七节 应力集中对构件强度的影响1、应力集中：由于杆件外形的突然变化而引起局部应力急剧增大的现象。