材料力学课程教学大纲

1、材料力学课程教学大纲课程名称：材料力学MechanicsofMaterials课程编码：学分：4.5学分总学时：72学时（含8学时实验教学）适用专业：水利水电、土木工程、农业水利先修课程：高等数学，大学物理，理论力学一、课程的性质、目的与任务材料力学是一门工科类专业重要的技术基础课程，是继理论力学后的又一门专业基础课。本课程的任务是：将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件，计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性，以保证结构能承受预定的载荷；选择适当的材料、截面形状和尺寸，以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。通过该课程的学习，学生能够掌握等直杆件的强度、刚度及轴心受压杆件的稳定性的计算

2、等；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；初步了解材料的机械性能及材料力学实验的基本知识和操作技能。二、教学基本要求了解材料力学研究的基本任务，四种基本变形基本概念，受力特点以及外力、内力、应力及变形的相互关系；了解复杂应力状态、强度理论及组合变形的基本概念；了解动载荷及交变应力作用下材料变形特性。理解材料四种基本变形特征及相互内在联系；理解复杂应力状态下材料强度理论与单向载荷下之间的区别；理解动荷载、交变应力与静载作用下材料变形内在关系。掌握四种基本变形形式内力计算、内力图画法、应力和应变的计算以及强度和刚度校核；掌握复杂应力下主应力计算、会利用强度理

3、论校核组合变形下材料的强度；掌握压杆稳定性校核；掌握动荷载、交变应力作用下材料的应力应变计算。三、教学内容材料力学（I）（1）绪论及基本概念（2学时）§1-1材料力学的任务1学时§1-2材料力学与生产实践的关系§1-3可变形固体的性质及其基本假设§1-4杆件的几何特性1学时§1-5杆件变形的基本形式（1）轴向拉伸与压缩（6学时）。2学时2学时2学时§2-1轴向拉伸和压缩的概念§2-2内力截面法及轴力图§2-3应力拉（压）杆内的应力§2-4拉（压）杆的变形胡克定律§2-5拉（压）杆内的应变能

4、67;2-6材料在拉伸和压缩时的力学性能§2-7强度条件安全因数许用应力§2-8应力集中的概念（1）扭转（6学时）§3-1概述2学时学时学时§3-2薄壁圆筒的扭转§3-3传动轴的外力偶矩扭矩及扭矩图§3-4等直圆杆扭转时的应力强度条件2§3-5等直圆杆扭转时的变形刚度条件2§3-6等直圆杆扭转时的应变能（1）弯曲应力（12学时）§4-1对称弯曲的概念及梁的计算简图2学时§4-2梁的剪力和弯矩剪力图和弯矩图6学时§4-3平面刚架和曲杆的内力图§4-4梁横截面上的正应力梁的正应力

5、强度条件2学时§4-5梁横截面上的切应力梁的切应力强度条件2学时§4-6梁的合理设计（1）梁弯曲时的位移（6学时）§5-1梁的位移挠度和转角2学时§5-2梁的挠曲线近似微分方程及其积分§5-3按叠加原理计算梁的挠度和转角3学时§5-5梁的刚度校核提高梁的刚度的措施1学时§5-6梁内的弯曲应变能（1）简单的超静定问题（4学时）§6-1超静定问题及其解法2学时§6-2拉压超静定问题§6-3扭转超静定问题2学时§6-4简单超静定梁（1）应力状态和强度理论（6学时）§7-1概述4学时

6、§7-2平囿应力状态的应力分析主应力§7-3空间应力状态的概念§7-4应力与应变间的关系1学时§7-5空间应力状态下的应变能密度1学时§7-6强度理论及其相当应力（1）组合变形及连接部分的计算（8学时）§8-1概述2学时§8-2两相互垂直平面内的弯曲§8-3拉伸（压缩）与弯曲2学时§8-4扭转与弯曲2学时§8-5连接件的实用计算法2学时8-6铆钉和螺栓连接的计算（1）压杆稳定（4学时）。§9-1压杆稳定性的概念2学时§9-2细长中心受压直杆临界力的欧拉公式§9-3不

7、同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式压杆的长度因数§9-4欧拉公式的应用范围临界应力总图2学时§9-5实际压杆的稳定因数§9-6压杆的稳定计算压杆的合理截面材料力学（II）（1）第三章能量法（6学时）§31概述2学时§32应变能余能§33卡氏定理2学时§34用能量法解超静定系统2学时（1）第六章动荷载和交变应力（2学时，机动）§61概述1学时§62构件作等加速直线运动或等速转动时的动应力计算§63构件受冲击荷载作用时的动应力计算1学时四、教学参考书：（1）孙训方主编.材料力学I、n册，（第五版），高等教育出版社（2）单辉祖编著.材料力学I、n册.北京：机械工业出版社，2002年（3）范钦珊主编.材料力学.北京：清华大学出版社，2004年（4）金保森、卢智先编著.材料力学试验.北京：机械工业出版社