《材料力學(xué)C》課程教學(xué)大綱

1、材料力學(xué)C課程教學(xué)大綱 課程代碼：0801105003 課程名稱：材料力學(xué)C 英文名稱：Mechanics of Materials C 學(xué) 分：3.5 總 學(xué) 時：56 講課學(xué)時：46 實驗學(xué)時：4 習(xí)題課學(xué)時：6 適用對象：材料成型及控制工程、電氣工程及其自動化（輸配電）等專業(yè)4年制本科生 先修課程：高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)學(xué)生自主學(xué)習(xí)時數(shù)建議：56 一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù) 材料力學(xué)B是材料成型及控制工程、電氣工程及其自動化（輸配電工程）等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。它的目的和任務(wù)是使學(xué)生了解材料的力學(xué)性能，掌握材料在外力作用下的變形破壞規(guī)律；能夠熟練地應(yīng)用靜強度理論解決工程設(shè)計中桿件的強

2、度問題、剛度問題和穩(wěn)定性問題；同時為有關(guān)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的理論基礎(chǔ)。 二、教學(xué)基本要求 本課程的教學(xué)基本要求為： 1、了解材料力學(xué)的基本概念、掌握材料力學(xué)研究問題、解決問題的基本方法。 2、具有將桿類零構(gòu)件簡化為力學(xué)模型的初步能力。 3、能夠熟練地運用截面法分析桿件的內(nèi)力，繪制桿件的內(nèi)力圖。 4、了解材料的常規(guī)力學(xué)性能參量及其測試方法。 5、掌握桿件在四種基本變形下橫截面上的應(yīng)力分布規(guī)律及其計算方法；能夠熟練地解決桿件在四種基本變形下的強度問題。 6、理解點的應(yīng)力狀態(tài)的概念；能夠熟練地運用解析法進(jìn)行二向應(yīng)力狀態(tài)下點的應(yīng)力狀態(tài)分析計算。 7、理解強度理論，會運用強度理論解決復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的強

3、度問題；能夠熟練解決彎拉、彎壓和彎扭桿件組合變形的強度問題。 8、掌握桿件在軸向拉伸（壓縮）、扭轉(zhuǎn)、彎曲時的變形計算方法，能夠熟練地解決桿件的剛度問題。 9、會運用變形比較法解決簡單的拉伸（壓縮）超靜定問題。 10、理解壓桿穩(wěn)定概念，會計算壓桿的臨界力、臨界應(yīng)力，能夠熟練地進(jìn)行壓桿的穩(wěn)定性計算。 11、了解應(yīng)力電測法。 三、教學(xué)具體內(nèi)容第一章 緒論 1、教學(xué)內(nèi)容（1）材料力學(xué)的基本任務(wù) （2）材料力學(xué)的基本假設(shè) （3）材料力學(xué)的研究對象 （4）桿件的基本變形第二章 軸向拉伸與壓縮 1、教學(xué)內(nèi)容 （1）軸向拉伸與壓縮的概念 （2）內(nèi)力與截面法·軸力與軸力圖 （3）應(yīng)力概念·拉

4、壓桿的應(yīng)力 （4）應(yīng)變概念·拉壓桿的變形 （5）材料拉伸時的力學(xué)性能 （6）材料壓縮時的力學(xué)性能 （7）拉壓桿的強度計算 （8）應(yīng)力集中的概念 （9）拉壓超靜定問題2、重點和難點（1）重點：內(nèi)力與截面法、材料拉伸與壓縮時的力學(xué)性能、拉壓桿的強度計算 （2）難點：拉壓超靜定問題第三章 剪切與擠壓 1、教學(xué)內(nèi)容 （1）剪切與擠壓的概念 （2）剪切的實用計算 （3）擠壓的實用計算 （4）工程實例2、重點和難點（1）重點：剪切的實用計算、擠壓的實用計算 （2）難點：連接件的強度計算第四章 扭轉(zhuǎn) 1、教學(xué)內(nèi)容 （1）扭轉(zhuǎn)的概念和實例 （2）外力偶矩的計算·扭矩和扭矩圖 （3）扭轉(zhuǎn)圓軸

5、橫截面上的應(yīng)力 （4）扭轉(zhuǎn)圓軸的強度計算 （5）扭轉(zhuǎn)圓軸的變形與剛度計算 2、重點和難點（1）重點：扭轉(zhuǎn)圓軸的強度計算 （2）難點：扭轉(zhuǎn)圓軸的剛度計算第五章 彎曲內(nèi)力 1、教學(xué)內(nèi)容 （1）彎曲的概念和實例 （2）受彎桿件的簡化 （3）剪力和彎矩 （4）剪力方程和彎矩方程·剪力圖和彎矩圖 （5）載荷集度、剪力和彎矩間的關(guān)系2、重點和難點（1）重點：剪力圖、彎矩圖 （2）難點：剪力與彎矩的快速計算、剪力圖與彎矩圖的快速繪制第六章 彎曲應(yīng)力 1、教學(xué)內(nèi)容 （1）截面的幾何性質(zhì) （2）彎曲正應(yīng)力及其強度計算 （3）彎曲切應(yīng)力及其強度計算（4）梁的合理強度設(shè)計2、重點和難點（1）重點：彎曲正應(yīng)

6、力及其強度計算 （2）難點：脆性材料梁的正應(yīng)力強度計算第七章 彎曲變形 1、教學(xué)內(nèi)容 （1）彎曲變形概念 （2）撓曲線近似微分方程 （3）計算彎曲變形的積分法 （4）計算彎曲變形的疊加法（5）梁的剛度計算（6）簡單超靜定梁2、重點和難點（1）重點：計算彎曲變形的疊加法、梁的剛度計算 （2）難點：疊加法的技巧、求解超靜定梁第八章 應(yīng)力狀態(tài)分析與強度理論 1、教學(xué)內(nèi)容 （1）應(yīng)力狀態(tài)的概念 （2）復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的工程實例 （3）二向應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法 （4）三向應(yīng)力狀態(tài)簡介 （5）強度理論2、重點和難點（1）重點：二向應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法、強度理論 （2）難點：點的應(yīng)力狀態(tài)的概念、強度理論的適用范

7、圍第九章 組合變形 1、教學(xué)內(nèi)容（1）概述 （2）拉伸或壓縮與彎曲的組合（3）扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合2、重點和難點（1）重點：拉伸或壓縮與彎曲的組合 （2）難點：扭轉(zhuǎn)與彎曲組合變形桿件的強度計算第十章 壓桿穩(wěn)定 1、教學(xué)內(nèi)容 （1）壓桿穩(wěn)定的概念 （2）臨界力的歐拉公式 （3）臨界應(yīng)力的歐拉公式 （4）臨界應(yīng)力的經(jīng)驗公式（5）壓桿的穩(wěn)定計算·安全因數(shù)法（6） 提高壓桿穩(wěn)定性的措施2、重點和難點（1）重點：歐拉公式、壓桿的穩(wěn)定計算 （2）難點：歐拉公式的適用范圍 四、所含實踐環(huán)節(jié) 1、習(xí)題課 安排6學(xué)時的習(xí)題課，其中包括2學(xué)時的期中測驗和2學(xué)時的期中測驗試卷分析。 2、實驗 實驗安排在課程內(nèi)

8、。共開設(shè)2個實驗計4學(xué)時，分別為： （1）低碳鋼和鑄鐵的拉伸試驗與壓縮實驗，測定低碳鋼的屈服極限、強度極限、延 伸率和斷面收縮率；測定鑄鐵在拉伸和壓縮時的強度極限，2學(xué)時。（2）矩形截面純彎曲梁正應(yīng)力分布電測實驗，2學(xué)時。 五、課外習(xí)題及課程討論 為了達(dá)到本課程的教學(xué)基本要求，必須高度重視課外習(xí)題與習(xí)題課的教學(xué)環(huán)節(jié)。 每一次課后應(yīng)布置3-5道能夠覆蓋所學(xué)知識點且有一定深度的課外作業(yè)，并及時認(rèn)真批閱，若發(fā)現(xiàn)較為普遍的問題，應(yīng)專門安排時間講解。 在平時理論教學(xué)中，應(yīng)注重對例題的講解，首先是要精選例題，例題要典型，能起到舉一反三的作用；其次，在講解例題時，重點是講方法和思路，點容易出錯的地方。 習(xí)題

9、課上，主要解決教學(xué)中的重點、難點問題，以及一些結(jié)合工程實際的綜合性的問題。 六、教學(xué)方法與手段 本課程采用板書、教具與多媒體相結(jié)合、以多媒體為主的方式進(jìn)行課堂教學(xué)。 七、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配章節(jié)（或內(nèi)容）講課實驗上機(jī)習(xí)題課討論課自主學(xué)習(xí)合計緒論、軸向拉伸與壓縮1021022剪切與擠壓448扭轉(zhuǎn)448彎曲內(nèi)力42814期中測驗與小結(jié)426彎曲應(yīng)力62614彎曲變形4610應(yīng)力狀態(tài)與強度理論4610組合變形448壓桿穩(wěn)定4610復(fù)習(xí)22合計464656112 八、學(xué)生自主學(xué)習(xí)要求本課程作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容多、難度大，學(xué)生在認(rèn)真聽課的同時，必須加強課堂外的自主學(xué)習(xí)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求為：

10、1、每一堂課前，應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)下一節(jié)課要講的主要內(nèi)容，使自己對新課有初步認(rèn)識和大概了解，并找出疑難點。2、每一堂課下課后，應(yīng)及時復(fù)習(xí)。復(fù)習(xí)時，應(yīng)認(rèn)真閱讀教材，整理課堂筆記，并完成教材每一章之后的所有復(fù)習(xí)思考題。從而吃透每個知識點，真正做到基本概念深刻理解，基本原理牢固掌握，基本公式熟練記憶。3、在復(fù)習(xí)好的基礎(chǔ)之上，獨立自主地認(rèn)真完成任課教師布置的課外作業(yè)。此外，還應(yīng)盡可能地多做課外習(xí)題，最好能將教材中的每一道習(xí)題都做一遍，熟能生巧，增強自己運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。 九、考核方式與成績評定1、考核方式本課程為考試課程，期末考試為閉卷筆試。具體考核內(nèi)容以及考題形式詳見該課程的考核大綱。2

11、、成績評定 學(xué)生成績由平時成績與期末考試成績兩部分構(gòu)成。平時成績占30%，期末考試成績占70%。其中，平時成績根據(jù)期中測驗成績、出勤、作業(yè)以及學(xué)習(xí)態(tài)度綜合評定，其評分細(xì)則詳見該課程的考核大綱。 十、推薦教材和教學(xué)參考書教 材：材料力學(xué)第2版，王永廉主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2011材料力學(xué)試驗指導(dǎo)書，張焱編，校內(nèi)講義，2006 參考書：材料力學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與題解第2版，王永廉主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2013材料力學(xué)第4版，劉鴻文主編，高等教育出版社，2004 大綱制訂人：王永廉 大綱審定人：朱純章 制訂日期：2005年12月 修訂日期：2014年05月材料力學(xué)C課程實驗教學(xué)大綱 一、教學(xué)目標(biāo)與基本要求

12、本實驗的教學(xué)目標(biāo)與基本要求是使學(xué)生深化對課堂理論教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識；掌握測定材料常規(guī)力學(xué)性能的基本方法；理解實驗應(yīng)力分析的電測法的基本原理、掌握電測法的基本應(yīng)用；掌握液壓萬能試驗機(jī)、一體化電阻應(yīng)變儀等主要測試儀器設(shè)備的操作使用方法。 二、基本理論與實驗技術(shù)知識 本實驗所屬課程材料力學(xué)C是材料成型及控制工程、電氣工程及其自動化（輸配電）等專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)必修課。它的目的和任務(wù)是使學(xué)生了解材料的力學(xué)性能，掌握材料在外力作用下的變形破壞規(guī)律；學(xué)會對簡單桿系結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析計算的基本方法；能夠熟練地應(yīng)用靜強度理論解決工程設(shè)計中桿件的強度問題、剛度問題和穩(wěn)定性問題。 本實驗為材料力學(xué)C課程教學(xué)中的重要

13、環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、獨立思考以及動手能力的主要手段。在實驗教學(xué)過程中，應(yīng)著重要求學(xué)生掌握材料力學(xué)的基本知識與基本理論；掌握測定材料常規(guī)力學(xué)性能的基本實驗技術(shù)和方法。 三、實驗方法、特點與基本要求 1、拉伸與壓縮實驗 學(xué)習(xí)液壓萬能實驗機(jī)的操作使用方法；觀察低碳鋼、鑄鐵在拉伸和壓縮過程中的力學(xué)行為和現(xiàn)象；測定低碳鋼在拉伸時的四個主要力學(xué)性能指標(biāo)：屈服極限、強度極限、截面收縮率與延伸率；測定鑄鐵在拉伸和壓縮時的強度極限。 2、電測實驗學(xué)習(xí)電測法的基本原理與基本運用，學(xué)習(xí)一體化電阻應(yīng)變儀的操作使用方法；用電測法測量矩形截面梁在純彎曲時橫截面上的正應(yīng)力分布規(guī)律。 四、主要儀器設(shè)備液壓萬能材料實

14、驗機(jī)、純彎曲梁實驗裝置、一體化數(shù)字應(yīng)變儀、油標(biāo)卡尺、直尺、電腦、打印機(jī)等。 五、實驗項目的設(shè)置與內(nèi)容提要序號實驗項目內(nèi) 容 提 要實驗學(xué)時實驗類型每組人數(shù)實驗要求1拉伸與壓縮實驗測定低碳鋼在拉伸時的屈服極限、強度極限、截面收縮率與延伸率；測定鑄鐵在拉伸和壓縮時的強度極限。2驗證3必做2電測實驗用電測法測量矩形截面純彎曲梁橫截面上的正應(yīng)力分布規(guī)律。2驗證2必做 六、實驗報告要求 每次實驗提交實驗報告。實驗報告由實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容、實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理以及實驗結(jié)果的分析討論組成。 七、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn) 1、實驗成績采用百分制，根據(jù)考勤紀(jì)律、預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、實驗操作與實驗報告的情況綜合評定，其中，考勤紀(jì)律占、預(yù)習(xí)準(zhǔn)備占、實驗操作占、實驗報告占。 2、實驗考核