材料力学课程教学

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1、《材料力学》课程教学大纲一、先修课程和课程性质《材料力学》的先修课程为《高等数学》、《普通物理学》和《理论力学》。二、适用范围及属性适用土木类、机械类等各专业。是由基础课向专业课过渡的必修的技术基础课。三、目的和任务学习本课程的目的是，培养学生对工程设计中构件的承载能力具有明确的基本概念、必要的基础知识，熟练的计算能力和初步的实验分析能力。了解21世纪新的科研成果、新技术，初步掌握现代计算技术及试验技术。本课程学习的任务是：1、对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识；掌握理论分析的研究方法和科学试验的研究方法。2、具有将机械零部件或结构构件抽象为

2、力学模型的初步能力。3、能够分析杆件在拉、压、剪、扭、弯时的内力。并作出相应的内力图，计算其应力和变形，并进行强度和刚度计算。4、对应力状态理论与强度理论有明确的认识；并能将其应用于组合变形下杆件的强度计算。5、熟练掌握简单超静定问题的求解方法。6、对能量法的基本原理有明确的认识，熟练掌握一种计算位移的能量方法。7、会计算中心受压杆件的临界应力，并进行稳定性计算。8、对于常用材料的基本力学性能及其测试方法有初步认识。9、对于电测实验应力分析的基本原理和方法有初步认识。10、初步了解“复合材料的力学行为”、“聚合物的粘弹性行为”11、初步了解“材料的非线性

3、粘弹性行为”、“材料的屈服与塑性行为”、“材料的断裂行为”和“材料的疲劳行为”。四、课程内容大纲第一章、绪论内容：了解材料力学的任务及研究对象，变形固体的基本假定，杆件变形的基本形式。重点：变形固体的基本假定。第二章、轴向拉压应力与材料的力学性能内容：了解轴向拉伸与压缩的概念和实例。理解内力的概念；掌握内力分析的基本方法—截面法；掌握轴力和轴力图，直杆横截面、斜截面的应力计算。理解最大剪应力，许用应力；掌握强度条件及其应用。了解低碳钢的拉伸试验，掌握应力一—应变图及其特性一—比例极限，弹性极限，屈服极限，强度极限。了解滑移线，塑性性质一—延伸率，截面收缩

4、率；冷作硬化，铸铁和其它材料的拉伸试验。压缩时材料的力学性能，压缩时的应力一—应变图，了解安全系数的选择与许用应力。了解应力集中的概念。了解简单超静定问题，考虑材料塑性时拉压静不定问题的极限荷载。了解剪切的概念和实例。掌握剪切和挤压的实用计算方法。了解结构可靠性设计概念。重点：内力概念及其计算方法。直杆横截面上的应力。强度条件及其应用。剪切和挤压的实用计算。第三章、轴向拉压变形内容：掌握轴向拉伸与压缩时的变形计算方法；纵向变形，线应变，虎克定律，弹性模量。了解抗拉（压）刚度，横向变形，泊松比和泊松效应。重点：虎克定律、应力一应变图及其特性。第四章、扭转内

5、容：了解扭转的概念和实例，薄壁园筒扭转时的应力和应变，纯剪切，切应变。理解剪切虎克定律，剪切弹性模量，剪应力互等定理。理解功率、转速和外力矩间的关系，扭矩和扭矩图。熟练计算园轴扭转时的应力和变形，极惯性矩。了解抗扭截面模量，抗扭刚度。了解矩形截面直杆的扭转最大剪应力计算、变形计算和圆轴的极限扭矩。重点：扭转的概念。园轴扭转时的切应力计算及其强度条件；变形计算及刚度条件。第五章、弯曲应力内容：熟练掌握平面弯曲的概念。梁的计算简图。剪力、弯距及其方程。剪力图和弯距图。弯矩、剪力与分布载荷集度间的关系及其应用。正确推导并熟练应用纯弯曲时的正应力公式。了解弯矩与

6、挠曲线曲率间的关系，抗弯刚度，抗弯截面模量，非对称截面梁平面弯曲的条件，弯曲中心的概念，纯弯曲理论的推广。掌握梁按正应力的强度计算。掌握拉伸（压缩）与弯曲组合时的应力及强度计算，了解梁的极限载荷、截面核心的概念。掌握矩形、工字形截面梁的剪应力，剪应力强度条件及其应用。了解提高弯曲强度的措施。重点：平面弯曲的概念。剪力，弯距及其方程、剪力图和弯距图。梁按正应力的强度计算。第六章、弯曲变形内容：理解梁的变形与位移，挠度与转角概念。掌握梁的挠曲线及其近似微分方程，用积分方法求梁的挠度和转角，用叠加原理求梁的挠度和转角，梁的刚度校核。了解提高弯曲刚度的措施。重点

7、：用积分方法求梁的挠度和转角。用叠加原理求梁的挠度和转角。第七章、应力、应变状态分析内容：理解应力状态、主应力和主平面的概念。掌握平面应力状态下应力分析的解析法和图解法。了解三向应力园，最大剪应力。掌握广义虎克定律，了解复合材料的应力应变关系。理解平面应力状态下的应变分析。了解由一点处三个方向的线应变求主应变，三个弹性常数（E、G、μ）间的关系，体积应变，三向应力状态下的弹性比能，体积改变与形状改变比能。重点：主应力和主平面。平面应力状态下的应力分析—一解析法。广义虎克定律及其应用。平面应力状态下的应变分析。第八章、复杂应力状态强度问题内容：了解强度理论

8、的概念，破坏形式的分析，脆性断裂与塑性流动。掌握最大拉应力理论，最大拉应变理论，