材料力学A教学大纲

材料力学A教学大纲英文名称： Material Mechanics课程编号：课程类别：公共课课程性质： 必修课学 分： 4.5学分学 时： 72学时（其中：讲课学时72： 实验学时0： 上机学时0:）适用专业：机械设计制造及自动化本科专业开课部门：土木工程与建筑学院一、本课程教学目的和课程性质本课程是为机械设计制造及自动化专业本科生开设的必修课。材料力学是一门技术基础课程，是由基础理论课过渡到设计课程的专业基础课。主要通过材料力学的学习，要求学生初步了解材料的机械性能，熟悉材料力学实验的基本知识和操作技能，掌握等直杆件的强度、刚度的计算等，了解受压构件的稳定性，能运用强度、刚度及稳定性条件对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等简单计算工作，为结构力学、混凝土结构、钢结构等后续课程的学习打下坚实的基础。二、本课程与相关课程的关系本课程需先修高等数学物理理论力学。该课程主要针对工科类相关专业。三、课程的主要内容及基本要求第一单元 绪论（4学时）知 识 点材料力学的任务及研究对象；变形固体及基本假设；内力及截面法；应力，应变的概念；杆件变形的基本形式重 点 变形固体及基本假设；内力及截面法；应力和应变的概念难 点内力，应力和应变的概念基本要求1、识 记：材料力学研究的内容2、领 会：变形固体基本假设；内力，应力和应变的概念3、简单应用：工程实例中的构件变形属于何种基本变形；工程构件失效的形式4、综合应用：应用截面法对杆件内力求解第二单元 拉伸、压缩与剪切（12学时）知 识 点 轴向拉伸和压缩时横截面上的内力及应力；轴向拉伸及压缩的强度计算，许用应力，安全系数；轴向拉伸及压缩时斜截面上的应力；材料拉伸时的力学性能；材料压缩时的力学性能；轴向拉伸及压缩时的变形；剪切和挤压的实用计算重 点 轴向拉压内力及应力；轴向拉压强度计算；轴向拉压变形计算难 点 轴向拉压变形计算；轴向拉压强度计算 基本要求1、识 记：内力，应力，变形的基本概念；应力集中的概念；材料拉伸时的机械性质；2、领 会：内力及应力的求解；轴向拉压强度条件；连接件剪切与挤压3、简单应用：利用截面法求解内力；应力公式的应用；变形计算4、综合应用：利用强度条件求解各类强度问题；根据变形公式计算杆系结构结点位移第三单元 扭转（8学时）知 识 点扭转的概念；外力偶矩的计算；扭矩及扭矩图；圆轴扭转的应力及扭转强度计算；圆轴扭转的变形及刚度计算；圆柱形密圈螺旋弹簧的计算重 点 扭矩计算；扭矩图绘制；扭转应力及强度计算；扭转变形及刚度计算难 点圆轴扭转的应力及强度计算；圆轴扭转变形及刚度计算基本要求1、识 记：扭转的概念；扭转应力和扭转变形的概念；外力偶矩计算；2、领 会：扭转杆件横截面上切应力的计算；切应力的分布规律；切应力互等定理3、简单应用：扭矩计算；扭矩图绘制；扭转切应力计算；扭转变形计算4、综合应用：扭转强度和刚度计算第四单元 弯曲内力（8学时）知 识 点弯曲概念；剪力和弯矩；剪力图和弯矩图；载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系；根据微分关系作剪力图和弯矩图重 点 剪力和弯矩计算；剪力图和弯矩图；载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系；根据微分关系作剪力图和弯矩图难 点 载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系；根据微分关系剪力图和弯矩图 基本要求1、识 记：弯曲的概念；静定梁的基本形式；2、领 会：剪力和弯矩；剪力图和弯矩图，剪力方程和弯矩方程3、简单应用：用截面法求剪力和弯矩；简单载荷作用下剪力图和弯矩图；4、综合应用：利用微分关系作剪力图和弯矩图第五单元 弯曲应力（8学时）知 识 点 纯弯曲的概念；截面几何性质；纯弯曲时梁横截面上的应力；横力弯曲时梁横截面上的正应力；梁弯曲剪应力；梁弯曲的强度条件及强度计算；提高弯曲强度的措施重 点 梁弯曲横截面上的正应力及分布规律；梁弯曲横截面上切应力及分布规律；梁弯曲强度计算难 点梁弯曲横截面上切应力及分布规律；梁弯曲强度计算 基本要求1、识 记：截面几何性质；纯弯曲概念；提高弯曲强度的措施2、领 会：梁横截面上的正应力及强度条件；梁横截面上的切应力及强度条件3、简单应用：计算梁横截面上的正应力及切应力；分析弯曲变形梁横截面上的应力分布规律4、综合应用：计算梁强度问题第六单元 弯曲变形（8学时）知 识 点 弯曲变形基本概念；挠度曲线近似微分方程；积分法求解梁的弯曲变形；叠加法求梁的弯曲变形；梁刚度计算；提高梁弯曲刚度的措施重 点 挠曲线近似微分关系；积分法求梁的弯曲变形；积分常数的确定；叠加法求梁的弯曲变形；梁的刚度条件难 点积分法求梁的弯曲变形；梁弯曲刚度计算 基本要求1、识 记：弯曲变形相关概念；提高梁弯曲刚度的主要措施2、领 会：挠度和转角的关系；挠曲线近似微分方程；积分常数的确定3、简单应用：利用位移边界条件及连续光滑条件确定积分常数4、综合应用：积分法求梁的弯曲变形；弯曲刚度计算第七单元 应力和应变分析（8学时）知 识 点 应力状态相关概念；二向应力状态实例；平面应力状态分析解析法；平面应力状态分析图解法；三向应力状态的概念；广义胡克定理；强度理论的概念；常用的四种强度理论 重 点应力状态的概念；平面应力状态分析的解析法和图解法；四种常用强度理论难 点 平面应力状态分析的解析法；广义胡克定理；四种常用强度理论 基本要求1、识 记：应力状态的概念；三向应力状态的概念；强度理论的概念2、领 会：平面应力状态解析法求解；常用的四种强度理论；3、简单应用：四种常见强度理论的应用4、综合应用：解析法和图解法求解平面应力状态问题第八单元 组合变形（8学时）知 识 点 组合变形的概念；斜弯曲；拉（压）与弯组合变形；弯扭组合变形重 点轴向拉（压）与弯曲组合；扭转与弯曲组合难 点轴向拉（压）与弯曲组合；扭转与弯曲组合 基本要求1、识 记：组合变形的概念2、领 会：组合变形的分析方法3、简单应用：斜弯曲，轴向拉（压）与弯曲组合4、综合运用：扭转与弯曲组合，拉（压）弯扭组合第九单元 压杆稳定（8学时）知 识 点 压杆稳定的概念；细长压杆的临界压力；欧拉公式的应用；压杆稳定校核；提高压杆稳定性的措施重 点 压杆临界压力；欧拉公式应用；压杆稳定校核难 点欧拉公式应用；压杆稳定校核 基本要求1、识 记：压杆稳定相关的概念；提高压杆稳定性的措施2、领 会：压杆的临界压力, 欧拉公式适用范围；临界应力总图3、简单应用：细长压杆临界载荷的欧拉公式的应用4、综合运用：压杆稳定校核计算 学时分配知识单元理论学时第一单元 绪论4第二单元 拉伸、压缩与剪切12第三单元 扭转8第四单元 弯曲内力8第五单元 弯曲应力8第六单元 弯曲变形8第七单元 应力和应变分析，强度理论8第八单元 组合变形8第九单元 压杆稳定8合计72四、教学方法与手段1、启发式教育，加强学生理论与实际相结合的能力，培养学生分析和解决问题的能力2、注重归纳比较，引导学生科学思维3、通过习题训练，加强学生能力培养4、采用多种教学手段，加深理解和记忆。传统的板书与多媒体想结合，将图片，动画视频，声音等融为一体，让学生更直观的理解实际工程问题。运用多媒体教学手段，理论与案例相结合的手段进行教学五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法考核形式：闭卷成绩评定：按照考试模式改革实施方案评定成绩，其中：期末考试成绩占70%，平时成绩30%六、选用教材、讲义和主要参考书参考教材 1、材料力学，刘鸿文，高等教育出版社，第五版，2010；2、材料力学，袁海庆，武汉理工大学出版社，第2版，2004；3、材料力学，范钦珊，清华大学出版社，第2版，2004；七、大纲说明材料力学A是机械工程专业的一门专业基础课，也是获得学位的必修课。主要讲授构件的强度、刚度和稳定性概念，及构件在满足该三项基本要求的前提下，如何选择材料、合理截面、确定许可载荷提供理论依据。同时兼备培养大学生的科学态度、