材料力學(xué)課程教學(xué)大綱

1、材料力學(xué)課程教學(xué)大綱課程名稱：材料力學(xué)MechanicsofMaterials課程編碼：學(xué)分：4.5學(xué)分總學(xué)時：72學(xué)時（含8學(xué)時實驗教學(xué)）適用專業(yè)：水利水電、土木工程、農(nóng)業(yè)水利先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，理論力學(xué)一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)材料力學(xué)是一門工科類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，是繼理論力學(xué)后的又一門專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的任務(wù)是：將工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械中的簡單構(gòu)件簡化為一維桿件，計算桿中的應(yīng)力、變形并研究桿的穩(wěn)定性，以保證結(jié)構(gòu)能承受預(yù)定的載荷；選擇適當(dāng)?shù)牟牧?、截面形狀和尺寸，以便設(shè)計出既安全又經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和機(jī)械零件。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握等直桿件的強(qiáng)度、剛度及軸心受壓桿件的穩(wěn)定性的計算

2、等；能運用強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性條件對桿件進(jìn)行校核、截面設(shè)計及載荷確定等簡單計算工作；初步了解材料的機(jī)械性能及材料力學(xué)實驗的基本知識和操作技能。二、教學(xué)基本要求了解材料力學(xué)研究的基本任務(wù)，四種基本變形基本概念，受力特點以及外力、內(nèi)力、應(yīng)力及變形的相互關(guān)系；了解復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)、強(qiáng)度理論及組合變形的基本概念；了解動載荷及交變應(yīng)力作用下材料變形特性。理解材料四種基本變形特征及相互內(nèi)在聯(lián)系；理解復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下材料強(qiáng)度理論與單向載荷下之間的區(qū)別；理解動荷載、交變應(yīng)力與靜載作用下材料變形內(nèi)在關(guān)系。掌握四種基本變形形式內(nèi)力計算、內(nèi)力圖畫法、應(yīng)力和應(yīng)變的計算以及強(qiáng)度和剛度校核；掌握復(fù)雜應(yīng)力下主應(yīng)力計算、會利用強(qiáng)度理

3、論校核組合變形下材料的強(qiáng)度；掌握壓桿穩(wěn)定性校核；掌握動荷載、交變應(yīng)力作用下材料的應(yīng)力應(yīng)變計算。三、教學(xué)內(nèi)容材料力學(xué)（I）（1）緒論及基本概念（2學(xué)時）§1-1材料力學(xué)的任務(wù)1學(xué)時§1-2材料力學(xué)與生產(chǎn)實踐的關(guān)系§1-3可變形固體的性質(zhì)及其基本假設(shè)§1-4桿件的幾何特性1學(xué)時§1-5桿件變形的基本形式（1）軸向拉伸與壓縮（6學(xué)時）。2學(xué)時2學(xué)時2學(xué)時§2-1軸向拉伸和壓縮的概念§2-2內(nèi)力截面法及軸力圖§2-3應(yīng)力拉（壓）桿內(nèi)的應(yīng)力§2-4拉（壓）桿的變形胡克定律§2-5拉（壓）桿內(nèi)的應(yīng)變能

4、67;2-6材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能§2-7強(qiáng)度條件安全因數(shù)許用應(yīng)力§2-8應(yīng)力集中的概念（1）扭轉(zhuǎn)（6學(xué)時）§3-1概述2學(xué)時學(xué)時學(xué)時§3-2薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn)§3-3傳動軸的外力偶矩扭矩及扭矩圖§3-4等直圓桿扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力強(qiáng)度條件2§3-5等直圓桿扭轉(zhuǎn)時的變形剛度條件2§3-6等直圓桿扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)變能（1）彎曲應(yīng)力（12學(xué)時）§4-1對稱彎曲的概念及梁的計算簡圖2學(xué)時§4-2梁的剪力和彎矩剪力圖和彎矩圖6學(xué)時§4-3平面剛架和曲桿的內(nèi)力圖§4-4梁橫截面上的正應(yīng)力梁的正應(yīng)力

5、強(qiáng)度條件2學(xué)時§4-5梁橫截面上的切應(yīng)力梁的切應(yīng)力強(qiáng)度條件2學(xué)時§4-6梁的合理設(shè)計（1）梁彎曲時的位移（6學(xué)時）§5-1梁的位移撓度和轉(zhuǎn)角2學(xué)時§5-2梁的撓曲線近似微分方程及其積分§5-3按疊加原理計算梁的撓度和轉(zhuǎn)角3學(xué)時§5-5梁的剛度校核提高梁的剛度的措施1學(xué)時§5-6梁內(nèi)的彎曲應(yīng)變能（1）簡單的超靜定問題（4學(xué)時）§6-1超靜定問題及其解法2學(xué)時§6-2拉壓超靜定問題§6-3扭轉(zhuǎn)超靜定問題2學(xué)時§6-4簡單超靜定梁（1）應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論（6學(xué)時）§7-1概述4學(xué)時

6、§7-2平囿應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力分析主應(yīng)力§7-3空間應(yīng)力狀態(tài)的概念§7-4應(yīng)力與應(yīng)變間的關(guān)系1學(xué)時§7-5空間應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變能密度1學(xué)時§7-6強(qiáng)度理論及其相當(dāng)應(yīng)力（1）組合變形及連接部分的計算（8學(xué)時）§8-1概述2學(xué)時§8-2兩相互垂直平面內(nèi)的彎曲§8-3拉伸（壓縮）與彎曲2學(xué)時§8-4扭轉(zhuǎn)與彎曲2學(xué)時§8-5連接件的實用計算法2學(xué)時8-6鉚釘和螺栓連接的計算（1）壓桿穩(wěn)定（4學(xué)時）。§9-1壓桿穩(wěn)定性的概念2學(xué)時§9-2細(xì)長中心受壓直桿臨界力的歐拉公式§9-3不

7、同桿端約束下細(xì)長壓桿臨界力的歐拉公式壓桿的長度因數(shù)§9-4歐拉公式的應(yīng)用范圍臨界應(yīng)力總圖2學(xué)時§9-5實際壓桿的穩(wěn)定因數(shù)§9-6壓桿的穩(wěn)定計算壓桿的合理截面材料力學(xué)（II）（1）第三章能量法（6學(xué)時）§31概述2學(xué)時§32應(yīng)變能余能§33卡氏定理2學(xué)時§34用能量法解超靜定系統(tǒng)2學(xué)時（1）第六章動荷載和交變應(yīng)力（2學(xué)時，機(jī)動）§61概述1學(xué)時§62構(gòu)件作等加速直線運動或等速轉(zhuǎn)動時的動應(yīng)力計算§63構(gòu)件受沖擊荷載作用時的動應(yīng)力計算1學(xué)時四、教學(xué)參考書：（1）孫訓(xùn)方主編.材料力學(xué)I、n冊，（第五版），高等教育出版社（2）單輝祖編著.材料力學(xué)I、n冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002年（3）范欽珊主編.材料力學(xué).北京：清華大學(xué)出版社，2004年（4）金保森、盧智先編著.材料力學(xué)試驗.北京：機(jī)械工業(yè)出版社