《材料力学》课程教学大纲.docx

《材料力学》

课程名称（中文/英文）：材料力学（MechanicsofMaterials）

课程编号

学分：3

学时：总学时48

学时分配：讲授学时：42实验学时：6

一、课程简介/课程目标

（一）课程简介

材料力学是一门技术基础课，是核心课程。材料力学是研究物体应力与变形的一门学科，理论性较强同时又与工程实践紧密结合。本课程对提高学生工程概念和力学概念有着重要作用。通过本课程的学习，学生应掌握杆件在常见荷载条件下的强度、刚度及稳定性的基本概念和计算方法。运用强度、刚度及稳定性理论对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等基本计算工作。掌握材料的力学性能及材料力学实验的基本知识和操作技能。为学习有关后续课程打下基础，为设计即经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。通过本课程的学习，培养学生分析和解决简单工程问题的能力，培养学生辩证唯物主义的世界观。通过大学课程学习，奠定自主学习基础，加强适应知识更新过程中需要不断学习的意识和自主学习能力。

（二）课程目标

课程目标1：掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本分析方法，能熟练地作出杆件在基本变形下的内力图，计算其应力和变形，并进行强度和刚度计算。能够完成杆件为主的结构安全性校核、截面设计及许可载荷确定等工程设计计算任务，解决各类工程结构与设备中有关杆件拉伸、压缩、扭转、弯曲等设计中的安全问题。

课程目标2：掌握杆件强度、刚度、稳定性等知识的分析过程，掌握复杂应力状态、强度理论的知识。能够识别和判断复杂工程中杆件组合变形、压杆稳定问题，较熟练和较灵活地运用材料力学方法对问题进行力学建模，用力学语言表达，进行力学分析，进行强度、刚度、稳定性计算。

课程目标3：掌握材料力学实验的基本知识、基本方法和基本技能，能够面向机械领域复杂工程问题，按照“调研、设计、实施、归纳”的思路开展研究。能够运用材料力学原理解释金属材料和构件的力学行为。

二、课程目标和毕业要求的对应关系

课程目标

毕业要求指标点

毕业要求

1

1.2能针对具体的对象建立数学模型并求解。

1.工程知识

2

2.2能基于相关科学原理和数学模型方法，正确表达机械领域复杂工程问题。

2.问题分析

3

4.1能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析机械领域复杂工程问题的解决方案。

4.研究

三、教学内容和教学环节与课程目标的对应关系

（一）理论教学

表一理论教学内容、教学方式和课程目标的关系

教学内容

知识点

教学环节

课程目标

讲授

作业

案例分析

讨论

第一章绪论

材料力学的任务；强度、刚度和稳定性的概念；变形固体的基本假设；截面法；内力、应力和应变的概念；杆件变形的基本形式。

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课程目标1

第二章拉伸、压缩与剪切

轴向拉伸或压缩的概念；轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力；轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力；材料在拉伸或压缩时的力学性能；轴向拉伸或压缩时的强度计算；轴向拉伸或压缩时的变形；轴向拉伸或压缩时的应变能；拉伸或压缩的超静定问题；温度应力、装配应力；应力集中的概念；剪切和挤压的实用计算。

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课程目标1

第三章扭转

扭转的概念；外力偶矩、扭矩和扭矩图；纯剪切的概念；切应力互等定理；圆轴扭转时的应力；圆轴扭转时的强度计算；圆轴扭转时的变形；圆轴扭转时的刚度计算。

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课程目标1

第四章弯曲内力

弯曲变形的概念；受弯杆件的简化；剪力和弯矩；剪力方程和弯矩方程；剪力图和弯矩图

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课程目标1

附录平面图形几何性质

静矩和形心；惯性矩和惯性半径；惯性积；

平行移轴公式；转轴公式主惯性轴。

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课程目标1

第五章弯曲应力

纯弯曲；弯曲正应力；弯曲切应力；弯曲强度计算；提高梁抗弯强度的措施；

中性轴不是横截面对称轴梁的弯曲强度计算。

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课程目标1

第六章弯曲变形

挠曲线的概念；挠曲线近似微分方程；

用积分法求弯曲变形；用叠加法求弯曲变形；梁的刚度计算；简单超静定梁；减小弯曲变形的一些措施。

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课程目标1

第七章应力和应变分析强度理论

应力状态的概念；二向应力状态的解析法；二向应力状态的图解法；三向应力状态；广义虎克定律；复杂应力状态的应变能密度；强度理论概述；

四种常用强度理论。

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课程目标2

第八章组合变形

组合变形和叠加原理；组合变形的分析方法；拉伸或压缩与弯曲的组合；扭转与弯曲的组合。

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课程目标2

第九章压杆稳定

压杆稳定的概念；两端铰支细长压杆临界压力；其他支座条件下细长压杆临界压力；欧拉公式；经验公式、临界应力总图；压杆的稳定性校核；提高压杆稳定性措施。

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课程目标2

实验教学

表二实验教学内容、学习要求和课程目标的关系

序号

实验名称

学时

实验教学内容

学