材料力学教学大纲.docx

材料力学(本科)教学大纲 课程编号： 课程类型：专业基础课课程教学：讲授 适用专业：土木工程及相关专业授课总学时：90 学时（5 学分） 一、课程的性质、作用和任务 材料力学是一门技术基础课。通过本门课程的学习，要求学生对杆件的受力分析、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，初步的 力学建模及对简化模型近似性评估的能力，一定的定性与定量分析能力和初步的实验能力。它的任务是在保证构件既安全适用又经济的前提下，为构件选择合适的材料，确定合理的 的截面形状和尺寸，提供必要的计算方法和实验技术。它为学生学习结构力学、弹性力学 等后继课程奠定基础，把它应用于工程，即可对杆类构件或零件进行强度、刚度和稳定性 设计。 二、课程内容、基本要求及学时分配（总学时 90） 第一部分 绪论 讲授 2 学时。 1、基本内容 材料力学的任务，变形固体的概念及其基本假设，外力，截面法，内力和应变的概念， 位移和应变的概念，杆件变形的基本形式。 2、基本要求 理解外力、内力、应变等基本概念。 熟练掌握杆件变形的基本形式。 3、重点 力的基本概念及杆件变形的几种基本形式。 第二部分 拉伸和压缩 讲授 6 学时，习题课 2 学时，试验 2 学时，共 10 学时。 1、基本内容 轴向拉、压概念，轴向拉压时横截面上的内力和应力，斜截面上的应力；许用应力及强度条件；轴向拉、压时的变形； 2、基本要求 了解许用应力及强度条件的概念。 掌握轴向拉压时横截面上的内力和应力，斜截面上的应力；虎克定律的应用条件。 掌握低碳钢的拉伸试验及其试验特点。 熟练掌握应力集中，安全系数等基本概念。 3、重点 轴向拉压时横截面上的内力和应力，斜截面上的应力。 第三部分 剪切 讲授 2 学时。1、基本内容 剪切的概念，纯剪切，剪应力互等定理，剪切虎克定律，剪切弹性模量。 2、基本要求 了解剪切的概念。 掌握纯剪切状态的受力特性，剪应力互等定理。 4）理解胡克定律的应用条件及适用范围。 3、重点 纯剪切状态的受力特性，剪应力互等定理。 第四部分 扭转 讲授 4 学时，习题课 2 学时，试验 2 学时，共 8 学时。 1、基本内容 扭转的概念，外力偶矩的计算，扭矩和扭矩图；圆轴扭转时的应力和变形，强度和刚度条件；抗扭刚度，极惯性矩，抗扭截面模量。 2、基本要求 理解扭转的概念。 会计算外力偶矩，扭矩和扭矩图；圆轴扭转时的应力和变形。 熟练掌握强度和刚度的校核计算。 了解抗扭刚度，极惯性矩，抗扭截面模量。 3、重点 扭矩和扭矩图；圆轴扭转时的应力和变形。 第五部分 平面图形的几何性质 讲授 2 学时，习题课 0 学时，共 2 学时。 1、基本内容 静矩，轴惯性矩，惯性积和惯性半径；平行移轴公式；转轴公式；组合图形的惯性矩和惯性积的计算；主形心轴和形心惯性矩。 2、基本要求 了解组合图形的惯性矩和惯性积的计算。 会求静矩，轴惯性矩，惯性积和惯性半径；平行移轴公式；转轴公式。 3、重点 静矩，轴惯性矩，惯性积和惯性半径；平行移轴公式；转轴公式。 第六部分 弯曲 讲课 12 学时，习题 4 学时，实验 2 学时。共 18 学时。 1、基本内容 弯曲内力 平面弯曲概念，梁的计算简图；剪力和弯矩，剪力图和弯矩图，q、Q、M 间的积分关系及应用，弯曲应力 纯弯曲时的正应力公式，抗弯刚度；抗弯截面模量，弯曲变形 梁的变形和位移，挠度和转角；梁的挠曲线近似微分方程；用积分法求梁的挠度和转角。 2、基本要求 理解弯曲内力、平面弯曲、弯曲应力、抗弯刚度、抗弯截面模量的概念，。 掌握梁的计算简图；剪力和弯矩，剪力图和弯矩图，q、Q、M 间的积分关系及应用， 弯曲应力 纯弯曲时的正应力公式。 了解弯曲变形 梁的变形和位移，挠度和转角；梁的挠曲线近似微分方程。 了解积分法求梁的挠度和转角。 3、重点 剪力图和弯矩图。 第七部分 应力、应变分析基础 讲授 2 学时，习题课 0 学时，共 2 学时。 1、基本内容 应力状态，主应力和主平面，最大剪应力；广义虎克定律，二向应力状态下的应力分析 ——解析法和图解法。 2、基本要求 理解应力状态，主应力和主平面，最大剪应力的概念。 了解广义虎克定律。 了解二向应力状态下的应力分析——解析法和图解法。 3、重点 应力状态，主应力和主平面，最大剪应力的概念。 第八部分 强度理论 讲授 2 学时，习题课 2 学时，共 4 学时。 1、基本内容 强度理论的概念；破坏形式分析；脆性断裂和塑性流动；四个常用强度理论，相当应力概念；莫尔强度理论介绍。 2、基本要求 理解强度理论的概念，破坏形式分析；脆性断裂和塑性流动，掌握四个常用强度理 论。 掌握相当应力的概念。 了解莫尔强度理论。 第九部分 组合变形下的强度计算 讲授 4 学时，习题课 2