⑥北科大《材料力学》本科教学大纲.pdf

《材料力学》教学大纲及主要参考书目

课程编码：60115

课程名称：材料力学

英文名称：MECHANICSOFMATERICALS

开课学期：第5学期

学时/学分：81/5（其中实验学时：10学时）

课程类型：学科基础必修课

开课专业：机械学院机械专业、车辆工程专业

选用教材：《材料力学》第四版刘鸿文编高等教诲出版社2004年

主要参考书：1.《材料力学》刘鸿文主编高等教诲出版社第三版，1992

2.《MechnicsofMaterials》S.TimoshemkeJ.Gere.VanNostrandReinhold

Compangy,1978

3.《材料力学》范钦珊主编高等教诲出版社，2000

一、课程性质、目的与任务：

材料力学课程是一门用以培养学生在机械设计中有关力学方面设计计算能力的

技术基础课，本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题。通过材料力学的

学习，能够对构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，须要的基础

知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实践能力。

材料力学课程是高等工科院校中机械类专业一门主干课程，是机械类硕士研究生

入学考试的一门专业基础课。在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关

知识与技能，结合各种实践教学环节，举行机械工程技术人员所需的基本训练，

为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机械设计工作打下基础。因此材料

力学课程在机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。

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二、教学基本要求：

1、树立准确的设计思想，理论联系实际，解决好经济与安全的矛盾，具备创新

精神；

2、全面系统地了解构件的受力变形、破坏的逻辑；

3、控制有关构件设计计算的基本概念、基本理论、基本主意及其在工程中的应

用；

4、将普通构件抽象成力学简图，举行外力分析、内力分析、应力分析、应变分

析、应力~应变分析；

5、控制测定材料力学性能的原理和主意，具有举行实验研究的初步能力；

6、在满意强度、刚度和稳定性的前提下，以最经济的代价，为构件挑选合适的

材料，设计合理的截面形状和尺寸，为构件设计提供计算根据；

7、了解材料力学的新理论，新主意及发展趋向。

三、各章节内容及学时分配：

第一章：绪论（2学时）

材料力学的任务和研究对象；变形固体的基本假设；内力、截面法；应力的概念；

线应变和剪应变；杆件变形的基本形式。

第二章：轴向拉伸、压缩和剪切（12学时）

轴向拉伸和压缩的基本概念和实例；截面法、轴力和轴力图；直杆横截面和斜截

面上的应力，最大剪切应力；低碳钢和铸铁的拉伸实验及拉伸时材料的力学性质；

低碳钢和铸铁的压缩实验及压缩时材料的力学性质；许用应力，强度条件；圣维

南原理；轴向拉伸和压缩时的变形；应变能、比能；应力扩散的概念；容易拉压

静不定问题。

第三章：扭转（6学时）

扭转的概念和实例；扭矩和扭矩图；薄壁圆筒扭转时的应力和变形；纯剪切、剪

切虎克定律、剪应力互等定理；圆轴扭转时的应力和变形；强度和刚度条件；扭

转时的弹性应变能；密圈弹簧的应力和变形；非圆截面扭转的概念；剪切的概念、

实例，剪切、挤压的实用计算。

第四章：弯曲内力（6学时）

平面弯曲的概念和实例；梁的计算简图、剪力、弯矩及其方程；剪力图和弯矩图；

弯矩、剪力和分布载荷集度的关系及其应用。

附录：平面图形的几何性质（2学时）

静矩、惯性矩、惯性积、惯性半径；平行移轴公式、转轴公式；主形心轴和主形

心惯性矩。

第五章：弯曲应力（6学时）

纯弯曲时的正应力公式；弯曲正应力的强度计算；矩形截面梁和工字形截面梁的

剪应力；弯曲剪应力的强度计算；提高弯曲强度的措施；弯曲中央的概念。

第六章：弯曲变形（6学时）

梁的挠曲线及其近似微分方程；用积分法求梁的挠度和转角；按照叠加法求梁的

挠度和转角；梁的刚度校核；提高弯曲刚度的措施；梁弯曲时的变形能。

第七章：应力、应变分析，强度理论（6学时）

应力状态、主应力和主平面的概念；平面应力状态下的应力分析－解析法和图解

法；三向应力状态基本概念；平面应力状态下的应变分析；广义虎克定律；强度

理论的概念；材料破坏形式；四种常用强度理论、莫尔强度理论。

第八章：组合变形下的强度计算(8学时)

组合变形的概念和实例；斜弯曲时的应力和强度计算；拉伸(压缩)与弯曲组合时

的应力和强度计算；扭转与弯曲组合时