材力(I)教学大纲.doc

材料力学（I）教学大纲一、课程名称： 材料力学（I） The Mechanics of Materials Syllabus （I）二、学时与学分： 80学时 4.5学分三、适用专业： 机械类、土木类四、先修课程： 理论力学（I）五、使用教材： 材料力学（第三版） 刘鸿文 高教出版社参考教材：六、开课单位： 资源与环境科学学院七、课程的性质、目的和任务材料力学（I）是机械类、土木类专业的一门技术基础课，为机械设计、机械零件、结构力学等课程的学习打好理论基础。通过材料力学的学习，学生应对杆件的强度、刚度、稳定性有明确的基本概念，掌握相应的理论知识和一定的计算能力。对于简单的工程构件，学生应有建立相关力学模型、受力分析、强度、刚度计算的初步能力。同时还应具有一定的实验能力和简单工程结构应力测试的能力。八、课程的主要内容 （1）材料力学中的基本概念。（2）轴向拉、压杆件的强度，变形计算，一次静不定问题解法，材料的拉、压力学性能。（3）扭矩图作图，圆轴的扭转强度、刚度计算。（4）静矩、惯性矩、惯性积的计算，能用平行移轴公式计算简单组合截面，形心主惯性矩的概念。（5）剪力图、弯矩图的作法，载荷集度、剪力、弯矩间的微分关系。（6）梁的弯曲正应力强度计算，简单截面的弯曲剪应力强度计算。纯弯曲、弯曲正应力，弯曲剪应力，强度条件。（7）用积分法，叠加法计算梁的弯曲变形，刚度计算，一次静不定梁，挠度与转角，挠曲线微分方程，积分法与叠加法求梁的弯曲变形，静不定梁。（8）非对称弯曲及弯曲中心的概念。（9）二向应力状态分析的解析法，计算简单三向应力状态下的主应力，运用广义虎克定律及常用的强度理论。（10）组合变形强度计算方法，斜弯曲（简介）。（11）用能量方法计算杆件位移，运用单位载荷法，杆件变形法、互等定理、卡氏定理（简介）、虚功原理、单位载荷法、莫尔积分。（12）力法基本方程，用力法解一次静不定结构及其有对称性可化为一次的二次静不定结构。（13）掌握动载荷中的惯性力问题及冲击问题中动应力的计算。（14）交变应力中的基本概念。（15）压杆作稳定性校核。九、教学基本要求1本大纲的教学要求中对具体内容深浅程度的要求采用以下几个层次：（1） 对原理性和概念性内容采用“理解”和“了解”两个层次（2） 对计算性和应用性内容采用“掌握”和“了解”两个层次。对于加深加宽内容，用（简介）描述。2、课程内容的基本要求（1） 掌握材料力学中的基本概念。变形固体基本假设，外力、内力、戴面法、应力、应变。（2） 掌握轴向拉、压杆件的强度，变形计算，一次静不定问题解法，材料的拉、压力学性能。 拉（压）杆件的内力、应力、应变及变形；拉（压）虎克定律，材料的常温、静载拉、压力学性能；强度条件，应力集中概念；一次静不定，拉（压）变形能；剪切，挤压的概念及实用计算。（3） 掌握扭矩图作图，圆轴的扭转强度、刚度计算。圆轴扭转的内力、应力、变形；强度和刚度条件；纯剪切、剪切虎克定律，剪应务互等定理，一次静不定问题简介，非矩形截面杆扭转简介。（4） 掌握静矩、惯性矩、惯性积的计算，能用平行移轴公式计算简单组合截面，形心主惯性矩的概念。平面几何图形的形心坐标，静矩、惯性矩、惯性积；平行数轴公式，形心主惯性矩。（5） 掌握剪力图、弯矩图的作法，熟练绘制剪力图、弯矩图，平面弯曲的概念，剪力、弯矩计算；剪力图、弯矩图的作法；载荷集度、剪力、弯矩间的微分关系。（6） 掌握梁的弯曲正应力强度计算，简单截面的弯曲剪应力强度计算。纯弯曲、弯曲正应力，弯曲剪应力，强度条件。（7） 会用积分法，叠加法计算梁的弯曲变形，刚度计算，能解一次静不定梁，挠度与转角，挠曲线微分方程，积分法与叠加法求梁的弯曲变形，静不定梁。（8） 了解非对称弯曲及弯曲中心的概念，非对称弯曲，开口薄壁杆件剪应力，弯曲中心。（9） 掌握二向应力状态分析的解析法，计算简单三向应力状态下的主应力，会运用广义虎克定律及常用的强度理论。应力状态，二向应力状态解析法（简介图解法），三向应力状态，广义虎克定律，四个常用的强度理论。（10） 掌握组合变形强度计算方法，拉（压）弯曲组合变形，弯曲扭转组合变形下的强度计算。拉（压）与弯曲组合变形，弯曲与扭转组合变形，斜弯曲（简介）。（11） 会用能量方法计算杆件位移，熟练运用单位载荷法，杆件变形法、互等定理、卡氏定理（简介）、虚功原理、单位载荷法、莫尔积分。（12） 掌握力法基本方程，能用力法解一次静不定结构及其有对称性可化为一次的二次静不定结构。力法基本原理、对称及反对称性的应用、三弯矩方程（简介）。（13） 掌握动载荷中的惯性力问题及冲击问题中动应力的计算动静法的应用，构件冲击应力和变形，冲击韧性。（14） 了解交变应力中的基本概念，掌握对称循环中构件疲劳强度计算，交变应力与疲劳破坏，持久极限及影响因素，对称循环下的疲劳强度计算，非对称循环疲劳强度计算（简介）。（15） 掌握安全系数法对压杆作稳定性校核，临界应力计算。稳定性概念，压杆的临界（应）力计算，安全系数法校核稳定性。十、课程的实践教学环节（1） 材料的拉、压实验；测定弹性模量E；（2） 扭转破坏实验，电测梁的弯曲正应力；（3） 电测弯曲组合构件的主应力，硬度及冲击实验；（4） 电测技术的应用。通过实验对材料的基本力学性能及测试方法有初步认识与了解，熟悉低碳和铸铁的基本力学性能，了解电测应力分析的基本原理和方法，对简单工程构件实验应力分析要有一定的了解。十一、说明1本课程参考学时为80学时，各教学环节的学时分配比例不做统一规定，但实验课时应该保证。2处理好与高等数学、物理课程和理论力学的关系，避免教学内容的重复。3根据不同专业和教学改革的要求，可对部分内容进行调整。十二、学时分配内 容讲 课习题课实 验备 注绪论2拉伸、压缩与剪切92扭转42弯曲内力42弯曲应力42弯曲变形4弯曲的几个补充问题2应力和应变分析，强度理论8组合变形4平