《材料力學(xué)》課程教學(xué)大綱(中英)

《材料力學(xué)》課程教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程名稱（中文）：材料力學(xué)

課程名稱（英文）：MechanicsofMaterials

課程性質(zhì)：口公共必修課■專業(yè)必修課口限選課□任選課口實(shí)踐性環(huán)節(jié)

課程類別*:■學(xué)術(shù)知設(shè)類口方法技能類口研究探索類口實(shí)踐體驗(yàn)類

課程代碼：2410083

周學(xué)時(shí)：5總學(xué)時(shí)：80學(xué)分:4

先修課程：高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)

二、教師信息

三、課程簡(jiǎn)介

本課程為土木工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，是學(xué)位課程，采用雙語(yǔ)教

學(xué)，為考試課。通過材料力學(xué)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握變形體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，初

步學(xué)會(huì)應(yīng)用變形體力學(xué)理論分析解決問題的基本方法，對(duì)桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)

定性問題具有明確的基本概念，具有比較熟練的計(jì)算能力、一定的分析能力和初

步的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。本課程的知識(shí)既可以直接應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)，乂為學(xué)習(xí)后繼課程奠

定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將完成由基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)

的過渡，具有承前啟后的重要意義。

課程主要教學(xué)內(nèi)容及知識(shí)結(jié)構(gòu)：

第一章緒論

1.了解課程的性質(zhì)、任務(wù)和研究對(duì)象；

2.建立變形固體概念，理解并牢記基本假設(shè)；

3.了解材料彈性變形和塑性變形的基本特征；

4.掌握材料力學(xué)的基本假設(shè)及小變形假設(shè)；

5.了解四種基本變形。

本章習(xí)題數(shù)：0

第二章軸向拉伸與壓縮

1.掌握桿件受拉或受壓特點(diǎn)，熟練掌握用截面法求其軸力的方法及軸力圖的繪

制：

2.了解平面假設(shè)及圣維南原理，要求能分析軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面的內(nèi)力或

應(yīng)力，并會(huì)計(jì)算直桿軸向拉壓時(shí)斜截面的應(yīng)力；

3.掌握碳鋼或鑄鐵拉伸或壓縮時(shí)的力學(xué)性能，熟練掌握。s（。。.,）。6，3和中

等力學(xué)指標(biāo)的力學(xué)意義及測(cè)試方法；

4.掌握彈性模量E,泊松比u和截面抗拉壓剛度的概念，熟練掌握用胡克定律

計(jì)算拉壓桿變形的方法：

5.熟練掌握。計(jì)算，明確許用應(yīng)力［。］的概念，會(huì)建立構(gòu)件拉伸或壓縮的強(qiáng)度

條件公式，理解安全系數(shù)。

本章習(xí)題數(shù)：8

第三章扭轉(zhuǎn)

1.掌握扭轉(zhuǎn)的概念及變形特點(diǎn)：掌握外力偶矩計(jì)算及截面法求扭矩及扭矩里的

畫法;

2.了解純剪切的相關(guān)概念（如橫截面在扭轉(zhuǎn)中仍然保持為平面，剪切應(yīng)變v等）;

3.熟練掌握切應(yīng)力互等定理和剪切胡克定律；

4.掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算方法及截面的極慣性矩與抗扭截面系數(shù)計(jì)算;

5.了解有關(guān)矩形截面桿扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上剪應(yīng)力分布規(guī)律的主要結(jié)論。

本章習(xí)題數(shù)：5

附錄I平面圖形的幾何性質(zhì)

1.掌握靜矩、形心、慣性矩、慣性積的概念；

2.了解平行移軸公式及轉(zhuǎn)軸公式。

本章習(xí)題數(shù)：2

第四章彎曲應(yīng)力

1.掌握彎曲的概念及變形特點(diǎn)；

2.掌握用截面法求截面剪力Fs和彎矩M的計(jì)算方法及剪力，熟練掌握梁受力

彎曲時(shí)剪力、彎矩方程求法與剪力、彎矩圖的繪制；

3.了解剛架與曲梁內(nèi)力的計(jì)算方法。

4.熟練掌握純彎曲時(shí)從幾何、物理、靜力學(xué)三個(gè)方面推導(dǎo)的正應(yīng)力計(jì)算公式及

正應(yīng)力分布規(guī)律；

5.熟練掌握彎曲切應(yīng)力的計(jì)算及分布規(guī)律；

6.熟練掌握彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件和彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度條件；梁的合理強(qiáng)度設(shè)計(jì)。

本章習(xí)題數(shù)：12

第五章梁彎曲時(shí)位移

1.了解繞曲線、撓度和轉(zhuǎn)角的概念，理解梁撓曲線近似微分方程的建立過程。

2.熟練掌握計(jì)算彎曲變形的積分法和疊加法。

3.了解梁彎曲的剛度條件以及提高梁彎曲剛度的措施。

本章習(xí)題數(shù)：5

第六章簡(jiǎn)單的超靜定問題

1.了解簡(jiǎn)單超靜定問題的求解方法；

2.了解拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲的超靜定問題求解方法。

本章習(xí)題數(shù)：2

第七章應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論

1.理解簡(jiǎn)單應(yīng)力狀態(tài)和復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的概念：

2.平面應(yīng)力狀態(tài)下對(duì)斜截面上應(yīng)力分析的解析法，圖解法；

3.平面應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力概念及求法：

4.空間應(yīng)力狀態(tài)概念，最大應(yīng)力，廣義胡克定律；

5.掌握四個(gè)強(qiáng)度理論的應(yīng)用范圍，掌握四個(gè)強(qiáng)度理論的實(shí)際應(yīng)用。

本章習(xí)題數(shù)：6

第八章組合變形及連接部分的計(jì)算

1.理解組合變形的概念；

2.掌握組合變形的強(qiáng)度計(jì)算問題：包括兩垂直平面內(nèi)彎曲、拉（壓）彎、扭彎;

3.掌握連接件的實(shí)用計(jì)算方法。

本章習(xí)題數(shù)：6

第九章壓桿穩(wěn)定

1.了解失穩(wěn)現(xiàn)象，臨界載荷，臨界應(yīng)力等概念；

2.了解利用歐拉公式計(jì)算兩端較支和兩端非較支細(xì)長(zhǎng)桿的臨界載荷；

3.掌握幾種常見細(xì)長(zhǎng)壓桿的長(zhǎng)度因數(shù)與臨界載荷，歐拉公式的適用范圍；

4.掌握壓桿的穩(wěn)定性條件及穩(wěn)定的實(shí)用計(jì)算；提高壓桿穩(wěn)定性的措施。

本章習(xí)題數(shù)：7

四、課程目標(biāo)

本課程的教學(xué)目標(biāo)與形成的綜合素養(yǎng)目標(biāo)是：

1.對(duì)材料力學(xué)的基本概念和基本的分析方法有明確的認(rèn)識(shí)。

2.具有將一般構(gòu)件簡(jiǎn)化為力學(xué)簡(jiǎn)圖的初步能力，具有力學(xué)建模的初步概念與能

力。

3.能比較熟練地作出桿件在基本變形下的內(nèi)力圖、計(jì)算其應(yīng)力和位移、并進(jìn)行

強(qiáng)度和剛度計(jì)算。

4.對(duì)應(yīng)力狀態(tài)理論和強(qiáng)度理論有明確的認(rèn)識(shí)，并能將其應(yīng)用于組合變形下桿件

的強(qiáng)度計(jì)算。

5.理解掌握簡(jiǎn)單超靜定問題的求解方法。

6.對(duì)能量法的有關(guān)基本原理有明確認(rèn)識(shí)，并比較熟練地掌握一種計(jì)算位移的能

量方法。

7.對(duì)壓桿的穩(wěn)定性概念有明確的認(rèn)識(shí)，會(huì)計(jì)算粕向受壓桿的臨界載荷與臨界應(yīng)

力，并進(jìn)行穩(wěn)定性校核等計(jì)算。

8.對(duì)于常用材料在常溫下的基本力學(xué)性能及其測(cè)試方法有初步認(rèn)識(shí)。

9.對(duì)于電測(cè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析的基本原理、方法和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)有初步認(rèn)識(shí)。

五、教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度安排*

教學(xué)

授課內(nèi)容及重難點(diǎn)授課形式課外學(xué)習(xí)要求

周次

第一章緒論習(xí)題

1課堂講授2-1

第二章軸向拉伸與壓縮概念及實(shí)例

內(nèi)力?截面法?拉壓桿內(nèi)的軸力及軸力

圖

應(yīng)力?拉壓桿內(nèi)的應(yīng)力思考

2課堂講授245

拉壓桿的變形?胡克定律（拉壓桿的應(yīng)

習(xí)題2-4、2-6、

變能）

3材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能課堂講授

實(shí)驗(yàn)1實(shí)找空做實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

4強(qiáng)度條件安全因數(shù)許用應(yīng)力應(yīng)力集課堂講授習(xí)題、2-11、12、

中習(xí)題課18、19、20、21

思考

5第三章扭轉(zhuǎn)概述扭矩及扭矩圖圓課堂講授3-1,

習(xí)題3-1、2

軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與變形強(qiáng)度條件實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)2

圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度（等直圓桿扭轉(zhuǎn)思考

6課堂講授3-3

時(shí)的應(yīng)變能）*非圓截面桿的自由扭轉(zhuǎn)習(xí)題3-4,3-7、

附錄1平面圖形的幾何性質(zhì)10、14

第四章彎曲內(nèi)力概念梁的內(nèi)力剪習(xí)題

7誅堂講授4-1,4-2

力圖與彎矩圖

4-3,48

荷載、剪力、彎矩之間的關(guān)系疊加法繪內(nèi)

力圖其他靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖

思考

8彎曲正應(yīng)力彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算課堂講授4-10,11

習(xí)題4-19,23,24

9彎曲切應(yīng)力叨應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算梁的合課堂講授習(xí)題4-32,36

理設(shè)計(jì)習(xí)題課

實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

103課堂講授

第五章彎曲變形梁的位移，撓度和轉(zhuǎn)角習(xí)題5-3,4,5

梁的撓曲線近似微分方程積分法實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)

按疊加原理計(jì)算梁的撓度和轉(zhuǎn)角（奇異習(xí)題

11課堂講授5-11,12,13

函數(shù)）梁的剛度校核提高兩剛度的措施

習(xí)題6-1,7,11,15

第六章簡(jiǎn)單的超靜定問題

12第七章應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)分析課堂講授思考7-1,2

平面應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力分析

習(xí)題7-1,6,7,8,14

空間應(yīng)力狀態(tài)的概念，應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系

空間應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變能密度

應(yīng)力與應(yīng)變間的關(guān)系廣義胡克定律強(qiáng)

13誅堂講授思考7-7,8,9,

度理論相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度理論的應(yīng)用10,11,13,8-3

第八章組合變形斜彎曲彎扭組合習(xí)題7-25,8-1,7

14連接件的實(shí)用計(jì)算法剪切的實(shí)用計(jì)算課堂講授思考8-7,8

擠壓的實(shí)用計(jì)算習(xí)題8-22,23

實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)報(bào)告

15第九章壓桿穩(wěn)定問題誅堂講授思考9-59-6

習(xí)題9-8,14

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

16復(fù)習(xí)課課堂講授

實(shí)驗(yàn)5

實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)

六、修讀要求

課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容，獨(dú)立完成布置的作業(yè)。課內(nèi)外學(xué)時(shí)比為1:2。

七、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方案

考核內(nèi)容期末考試日勤平時(shí)作業(yè)

所占比例%701515

1.出勤：Q）百分制，滿分100分，按15%折算成最終成績(jī)。