19材力教（学）案(模版)

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1、教案2018～2019学年第一学期学院(系、部)机电工程学院课程名称材料力学授课班级16级机械设计制造及自动化本科班主讲教师XXX职称XXX使用教材《材料力学》北航出版社2014版机电工程学院课程概况课程名称材料力学课程编号总计：48学时讲课：44学时实验：4学时上机：学时学分类别必修课（√）选修课（）理论课（）实验课（）任课教师XXX职称XXX授课对象专业班级：16级机械设计制造及自动化、材料、汽服本科共个班基本教材和主要参考资料1、基本教材：基本教材：北航出版社2014版《材料力学》2、主要参考资料：主要参考资料：刘鸿文编《材料力学》教学目的要求通过材料力

2、学的学习，要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实验能力。同时为《机械设计》、《机械制造》等专业课的学习打下必要的基础。教学重点难点重点：（1）内力，应力的概念，求内力的基本方法----截面法。（2）内力方程及内力图的绘制。（3）材料力学的一般分析方法，即综合考虑构件静力平衡关系，变形几何关系和物理这三个方面的方法。（4）明确胡克定律的内容及适用范围。（5）正确建立强度条件进行强度计算。（6）掌握压杆稳定的概念，欧拉公式的建立及其适用范围，并对压杆进行稳定校核。难点：（1）对超静定问

3、题的分析及解法；（2）应力状态与应变状态分析；（3）强度理论的概念，如何正确选择和运用强度理论。课程教案授课时间第1周周第节课次1授课方式（请打√）理论课(√)讨论课□实验课□习题课□其他□课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：绪论主要教学方法与手段本课次教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解课程的主要内容和学习任务，理解变形固体的基本假设，分析构件的基本变形。教学重点及难点：重点：构件强度、刚度和稳定性的概念难点：应力、位移和应变教学基本内容及过程一．材料力学研究的主要内容：研究构件的强度、刚度和稳定性。1．构件：工程结构或机械的各组成部分（如

4、建筑物的梁和柱，机床的轴等）统称为构件。当工程结构或机械工作时，构件一般都承受一定的外力或重物的重量（如建筑物的梁受自身重力和其它物体（楼板）的重力作用，机床主轴受传动力和切削力的作用）这些外力和重量称为载荷（或荷载）。为保证工程结构或机械安全、正常地工作，构件应有足够的能力负担起应当承受的载荷（又简称承载能力），因此应当满足下列要求：（1）强度要求构件的强度是指构件抵抗破坏的能力。（在规定的载荷作用下，构件当然不应破坏）（2）刚度要求构件的刚度是指构件抵抗变形的能力。（在载荷作用下，构件即使有足够的强度，但变形过大，仍不能正常。（如房屋的楼板梁、机床主轴等书

5、例）（3）稳定性要求构件的稳定性是指构件保持其原有平衡形态的能力。（本书以压杆为例）一般说来，构件满足上述三方面要求，构件就能安全、正常地工作，（但对具体构件又往往有所侧重，如储气罐—强度，车床主轴—刚度，受压直杆—稳定性。）（此外还有相反的要求：防超载—安全销先破坏，缓冲作用—车辆的缓冲弹簧应较大变形。）二．构件的力学模型及基本假设(变形固体的基本假设)工程构件一般由固体材料制成，如金属与合金、工业陶瓷、聚合物等。（材料的四大家族：金属、陶瓷、塑料、（高分子材料）结合已学过的《机械工程材料》课讲授。）在载荷作用下，一切构件都将发生变形，所以构件一般都是变形固

6、体。而变形体在外力作用下产生的变形分为弹性变形与塑性变形。弹性变形是指作用在变形体上的外力去掉后可完全消失的变形，如果外力去掉后，变形不能全部消失而留存残余变形，此残余变形称为塑性变形。固体有多方面的属性，研究角度不同侧重面各不一样，在静力学中将固体抽象为刚体。在材料力学中研究对象是变形固体，在研究构件的强度、刚度和稳定性时，同样为为抽象出力学模型，掌握与问题有关的主要属性，略去一些次要因素，对变形体作如下的基本假设：1）连续、均匀性假设连续是指构件材料内部没有空隙，（物质毫无空隙地充满了固体的体积，空隙与构件尺寸相比极其微小）均匀性是指材料的力学性质各处都一

7、样，（金属晶粒位向、数量极多且无规则排列—统计平均值）2）各向同性假设认为材料沿不同方向具有相同的力学性质。（单个晶粒不同，极多且无规则排列——沿各个方向接近相同）总之，研究构件受力后其内部的力学响应时，除非有特别提示（如非均匀介质材料、各向异性材料、含宏观缺陷及裂纹材料等）一般将材料看成是由连续、均匀、各向同性的介质组成。因此，从构件中任意取出一小部分（单元体）时，它的力学性质（力学性能）和力学行为可以代表此构件内任何部分的力学性质和力学行为。附加：小变形假设：工程中大多数构件在载荷作用下其几何尺寸的改变量（变形量）与构件本身的尺寸相比通常是很微小的，这类变

8、形称为小变形，材料力学研究的问题限于小