“材料力学”课程教学大纲.docx

“材料力学”课程教学大纲（质量标准）

课程名称

材料力学

英文名称

MechanicsofMaterials

课程编号

360152

开课学期

四

课程性质

学科基础课

课程属性

必修课

课程学分

4.5

适用专业

海洋机器人

课程学时

总学时：72；其中理论学时：66实验实践学时：6上机学时：0

开课单位

海洋机器人专业教研室

先修课程

课程名称

对先修课应知应会具体要求

高等数学

掌握函数与极限的的概念；

掌握导数与微分的概念和计算；

掌握积分的计算。

理论力学

掌握杆件受力分析和平衡方程

后续课程

结构力学与有限元分析

课程目标及与毕业要求的对应关系

课程目标

毕业要求

1

2

4

1.掌握材料力学的基本概念、变形体的基本假设。

0.1

0

0

2.掌握杆件的四种基本变形，能够用截面法求解四种基本变形杆件的内力并绘制内力图，能够进行四种基本变形杆件的强度、刚度计算。

0.2

0.2

0

3.掌握压杆稳定的基本公式和计算。

0.1

0.1

0

4.掌握平面应力状态的分析计算

0.2

0.2

0.2

5.能够综合利用学习的基本理论和方法，在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，选择适宜的材料，为构件确定合理的形状和尺寸。

0.2

0.2

0.3

6.能够掌握测定材料基本力学性能的实验方法

0.1

0.2

0.4

7.具有助力海洋强国建设使命感；发扬工匠精神，具备较强的学习能力和吃苦耐劳的精神；具备踏实细致、严谨科学的学习习惯；勇于担当，开拓进取。

0.1

0.1

0.1

课程概述

材料力学课程是海洋机器人专业重要的学科基础课，是学习后续力学课程的基础，与理论力学、结构力学并称三大力学。材料力学主要研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。材料力学的研究对象主要是棒状材料，如杆、梁、轴等。课程主要内容包括：变形体的基本假设；杆件的四种基本变形；内力图的绘制；四种基本变形杆件的强度、刚度计算；压杆稳定问题计算；平面应力状态的分析计算；测定材料基本力学性能的实验方法等内容。

课程应知应会具体内容要求

任务一：材料力学的基本概念(支撑课程目标1)知识要点：

掌握材料力学的主要任务、研究内容及研究对象；

掌握材料力学的基本假定；

掌握外力与内力、应力与应变、四种基本变形形式的概念；

了解整个课程的主要内容；学习目标：对整个课程形成基本认知；授课建议：

建议2个学时，教师讲解和学生互动形式开展。

任务二：拉伸（压缩）、剪切与挤压的强度计算(支撑课程目标2)知识要点：

掌握截面法求轴力，绘制轴力图；

掌握轴向拉压杆的强度计算；

掌握轴向拉压时的胡克定律及变形计算；

掌握低碳钢、铸铁拉伸和压缩时的力学性能；

能对铆钉、镙拴、销钉等连接件进行受力分析及剪切和挤压的实用计算；学习目标：掌握轴向拉压、剪切与挤压问题的求解；授课建议：

建议10个学时，教师讲解和学生互动形式开展。

任务三：轴的扭转(支撑课程目标2)知识要点：

掌握扭转的概念；

掌握扭转杆件的扭矩计算和画扭矩图；

了解切应力互等定理及其应用；

掌握扭转杆件横截面上的切应力计算方法和扭转强度计算方法；

掌握扭转杆件扭转角计算方法和扭转刚度计算方法；学习目标：掌握扭转问题的求解；授课建议：

建议8个学时，教师讲解和学生互动形式开展。

任务四：梁的弯曲(支撑课程目标2)知识要点：

了解平面弯曲的概念；

掌握内力方程法绘制剪力图和弯矩图；

了解微分关系法绘制剪力图和弯矩图；

掌握梁横截面上正应力计算公式和正应力强度计算；

熟悉矩形截面梁横截面上切应力计算；

掌握平面图形几何性质计算；

理解挠度和转角的概念；

熟悉挠曲线近似微分方程及其积分；

了解计算弯曲变形的两种方法。

学习目标：

掌握弯曲问题的求解；授课建议：

建议14个学时，教师讲解和学生互动形式开展。

任务五：应力状态和强度理论(支撑课程目标4)知识要点：

理解一点应力状态的概念；

掌握平面应力状态分析的解析法及应力圆的作法；

了解三向应力圆及最大切应力的概念；

了解广义胡克定律；

掌握四种常用强度理论的强度条件。

学习目标：能够应用常用的强度理论进行强度衡准；授课建议：

建议8个学时，教师讲解和学生互动形式开展。

任务六：组合变形及连接部分的计算(支撑课程目标5)知识要点：

掌握拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算；

掌握弯曲与扭转组合变形的强度计算；

了解连接件的实用计算；

了解铆钉连接的计算学习目标：掌握简单的组合变形的强度计算；授课建议：

建议6个学时，教师讲解和学生互动形式开展。

任务七：压杆稳定(支撑课程目标3)知识要点：

理解稳定性的概念；

掌握压杆的临界压力公式；

掌握压杆稳定性计算的方法；

掌握提高压杆稳定性的措施。

学习目标：掌