《材料力学》课程教学大纲

1、材料力学课程教学大纲课程代码：210302课程名称：材料力学/ Material Mechanics学时/学分：64 / 4先修课程：高等数学、理论力学适用专业：机械工程、汽车、材料、航空开课院系：基础教学学院工程力学教学部教材：材料力学 单辉祖 普通高等教育“十五”国家组规划教材 高教出版社第二版2005年1月主要参考书：材料力学刘鸿文 高等教育出版社， 2004第四版一、课程的性质和任务 材料力学是工科大学一门重要的技术基础课。材料力学在工程专业培养过程中处于由学习基础理论过渡到工程专业设计课程的地位。通过这门课程的学习，培养学生对工程设计中构件强度、刚度以及稳定性等问题清楚地认识。对构件

2、的强度、刚度、稳定性问题等不仅要有明确基本概念，还应具有较熟练的计算能力和一定的实验能力。通过材料力学的学习为后续课程的学习、以及从事工程技术工作打下坚实的力学基础。二、教学内容和基本要求 材料力学课程的内容：（一） 绪论 材料力学任务和研究对象。变形固体的基本概念和基本假设。杆件变形的基本形式。（二） 轴向拉伸与压缩时的应力与材料的力学性能 杆件在轴向拉、压时的概念与实例、受力特点。求内力的方法截面法，轴力、轴力图。轴向拉、压时的应力计算及强度条件。常用典型材料在拉伸、压缩时的力学性能。应力集中的概念。连接件的强度计算，剪切与挤压的名义应力计算。 （三）轴向拉伸与压缩变形 轴向拉、压变形的概

3、念与实例。应变的概念。虎克定律。轴向拉、压变形的叠加法。简单拉压静不定问题的求解。温度应力，装配应力的概念。 （四） 扭转圆轴扭转的概念和实例，圆轴扭转时的受力特点。扭矩、扭矩图。薄壁圆筒扭转时横截面上的应力。剪切虎克定律。剪应力互等定理。圆截面轴扭转时内力、应力和变形。扭转强度条件和刚度条件。非圆截面杆扭转简介。（五）弯曲内力平面弯曲的概念与实例、弯曲时的受力特点；梁弯曲时的内力、内力图；弯矩、剪力及载荷极度的关系；画弯曲内力图的叠加法。（六）弯曲应力 纯弯曲时正应力公式的推导。对称截面梁的弯曲正应力。梁的正应力强度计算。矩形截面梁的剪应力计算简介。提高梁弯曲强度的措施、等强度梁的概念。（七

4、）弯曲变形用积分法和叠加法计算梁的挠度与转角；梁的刚度校核。提高梁弯曲刚度的措施。简单静不定梁的求解。（八）应力状态和强度理论 一点处的应力状态的概念，如何取应力单元体。主应力及最大剪应力的概念。用解析法分析平面应力状态。简介应力圆求主应力与最大剪应力。空间应力状态概念；广义虎克定律。应变能；强度理论的概念。四个常用的强度理论及其应用。（九）组合变形 组合变形的概念与实例；拉（压）与弯曲组合时的强度计算。偏心拉压的强度计算。圆轴弯曲与扭转组合时的强度计算。（十）压杆稳定 压杆稳定的概念。用细长压杆临界载荷的欧拉公式计算临界力及临界应力，欧拉公式的适用范围。中柔压杆的线性经验公式。压杆稳定条件及

5、校核。提高压杆稳定的措施。附录A 截面几何性质 静矩、惯性矩、惯性积、惯性半径，惯性矩的平行移轴公式；简单组合截面惯性矩的计算。 通过材料力学课程的学习，使学生达到下列要求： 1) 对材料力学的基本概念有明确的认识。2) 具有将简单杆类部件简化为力学简图的初步能力。能够计算杆件在简单载荷作用下的内力，并作相应的内力图。3) 能分析直杆在基本变形时的应力，能作简单的强度计算。对圆轴和梁能作简单载荷作用下的刚度计算。4) 对应力状态和强度理论有较为明确的认识。能应用叠加法对简单的组合变形杆件进行强度计算。 5) 掌握简单压杆稳定性计算。 6) 了解典型工程材料的基本力学性能，破坏现象以及常用的测试

6、方法。三、实验（上机、习题课或讨论课）内容和基本要求为帮助学生掌握所学的基本任务，在学习过程中要完成一定数量的课外作业。建议习题总量为100道左右。实验：1.拉伸、压缩实验；2. 扭转实验；3. 弯曲正应力实验。要求学生在实验前预习实验指导书并写出预习实验报告。四、教学时数分配 课 程 内 容讲课实 验 习题课 讨论课小计（一）绪论 2 2（二）轴向拉压应力及材料性质 6 6（三）轴向拉压变形及静不定问题的求解 4 2 6（四）扭转 4 2 6（五）弯曲内力与截面几何性质 6 2 8（六）弯曲应力 4 2 2 8（七）弯曲变形 6 6（七）应力状态与强度理论 6 2 8（八）组合变形下的强度计算 6 2 8（九）压杆稳定 4 2 6 合 计 48 6 10 64五、对学生能力培养的要求1、对常见的受力构件能简化为力学简图的初步能力。2、能分析杆件在拉压、扭、弯曲时的内力并绘出内力图。3、能用理论计算方法对杆件的应力和变形进行计算。4、能对杆件进行强度、刚度和稳定性校核。5、对压杆的稳定性有明确的认识，能计算细长杆与中柔杆的临界荷载。使学生完整地理解材料力学的基本内容，掌握基本概念、基本理论和基本方法，具有独立分析有