《高等固体力学》课程教学大纲

1、大学本科专业培养方案课程教学大纲编 码： Code: 课程名称：高等固体力学 Course Title: Advanced Solid Mechanics课程类别：专业选修 Course category: Elective Courses in Specialty学 分：2 Credit(s): 2开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述：本课程是力学和机械专业的选修课程，主要面向力学和机械专业本科二或三年级学生的专业选修课。本课程采用讲座形式，以力学

2、系主要教师以深入浅出的方式，分别讲授该固体力学方向的基础理论知识和最前沿的科研成果。该课程主要讲授冲击动力学、动载荷、交变应力、能量方法、超静定结构、平面曲杆、厚壁圆筒和旋转圆盘、矩阵位移法、塑性力学、复合材料力学等多个领域的基础理论知识。通过本门课程的学习，主要使机械和力学专业本科生进一步深入学习固体力学的基础理论知识，为学生后续学习结构力学、弹性力学、复合材料力学、振动力学等课程打下良好的基础，并为航空航天、机械和海洋工程等创新实践奠定良好的基础。Course description:.This course is the optional courses for the mec

3、hanics and mechanical engineering, and it is suitable for the sophomore or junior of MVE. The lectures of advanced solid mechanics by the Professor or Associate Professor are the teaching and studying form. The fundamental and frontier science and technology would be paied close attention. The main

4、contents of this courses include impact dynamics, dynamical load, alternating stress, energy method, ststically indeterminate structure, plane curved bars, thick-walled cylinder and rotating disk, matri displacement method, plasticity mechanics, composite mechanics. Through this course, the student

5、would deep study the fundamental theory knowledge of solid mechanics. This will provide a good foundation for the structural mechanics, elasticity mechanics, composite mechanics and vibration theory, and it will also give solid foundation for the innovative of aerospace, mechanical and marine engine

6、ering. 课程内容（一）课程教学目标通过本课程的教学，使学生具备以下能力：1. 了解固体力学的基础理论和方法，掌握固体力学学科的发展方向。（毕业要求1、2、3、4、5、6）2. 掌握对动载荷，交变应力情况下的固体力学理论和方法。（毕业要求1、2、3、4、5、6）3. 熟练运用能量方法解决固体力学的问题。（毕业要求1、2、3、4、5、6）4. 熟悉厚壁圆筒和旋转圆盘的求解，掌握强度和刚度计算方法。（毕业要求1、2、3、4、5、6）5. 熟练掌握矩阵位移法，能够用矩阵位移法求解固体力学问题。（毕业要求1、2、3、4、5、6）6. 熟练掌握塑性力学的基础理论知识，能够解决杆件塑性力学问题。（毕业

7、要求1、2、3、4、5、6）（二）基本教学内容绪论教学目的：通过本章的学习，要求学生了解固体力学的内涵，固体力学的应用，了解固体力学与其他学科的关系。明确本课程的学习目的与学习要求。教学内容：1. 固体力学内涵。2. 固体力学的基本理论与方法。3. 固体力学的应用。4. 课程的性质、目的与学习要求。相应毕业要求：1、6学时分配：课堂教学2学时第一章、动载荷和交变应力教学目的： 通过本章的学习，使学生了解动载荷和交变应力的基本概念及其在工程中的应用，熟练掌握动静法求解应力和应变，以及受冲击时的应力应变，了解交变应力与疲劳的基本概念，交变应力的基本理论，能够采用交变应力对结构的强度和疲劳强度进行分

8、析和设计。了解如何通过结构设计提高结构疲劳强度。教学重点：动载荷下的应力应变计算、交变应力下结构强度分析，疲劳强度计算方法。教学难点：动载荷和疲劳的计算。教学内容：1. 动静法求应力和应变。 2. 受冲击情况下的应力应变计算。 3. 交变应力的基本概念。 4. 交变应力情况下的疲劳强度计算。5. 如何提高结构的疲劳强度 相应毕业要求：1、2、3、4、5、6学时分配：课堂教学8学时第二章、能量法及其应用教学目的： 通过本章的学习，使学生了解能量法的基本概念，理解并熟练运用能量法求解超静定、平面曲杆以及旋转构件的应力应变。熟练超静定结构的求解方法，熟练平面曲杆的强度和变形计算，熟悉厚壁圆筒以及旋转

9、圆盘的应力应变分析方法。教学重点：能量法、超静定结构、平面曲杆、厚壁圆筒和旋转圆盘的分析和计算。教学难点：负泊松、负膨胀概念。教学内容：1. 能量法的基本概念，卡氏定理，虚功原理。 2. 最小势能原理和最小余能原理及其应用。 3. 超静定结构的概念，及其求解方法。 4. 平面曲杆的强度和变形计算。 5. 厚壁圆筒和旋转圆盘的强度和变形计算。相应毕业要求：1、2、3、4、5、6学时分配：课堂教学8学时第三章、矩阵位移法教学目的： 通过本章的学习，矩阵位移法的基本原理，能够采用矩阵位移法求解拉压、受弯和受扭结构的刚度方程，能够熟练建立梁单元的载荷方程，熟悉组合变形结构的刚度方程，熟练掌握杆件的坐标

10、变换公式。教学重点：矩阵位移法的概念，刚度方程的建立方法，梁单元的分析方法。教学难点：梁单元。教学内容：1. 矩阵位移法的基本概念。 2. 拉压、弯曲和扭转变形情况下的刚度方程。 3. 组合变形的刚度方程。 4. 拉压和弯曲杆件的坐标变换。相应毕业要求：1、2、3、4、5、6学时分配：课堂教学8学时第四章、塑性力学 教学目的： 通过本章的学习，使学生了解塑性力学的基本概念，能够熟练运用塑性力学的基本知识解决结构分析和设计的问题，了解塑性铰的基本概念，梁和圆轴的塑性力学分析，掌握残余应力的基本概念。教学重点：金属材料塑性性能、塑性铰、残余应力、塑性变形。教学难点：塑性铰、残余应力。教学内容：1. 塑性力学的基本概念及其应用。 2. 金属材料的塑性性能。 3. 拉压杆件的塑性力学分析。 4. 塑性铰的基本概念及其应用。 5. 残余应力及其应用相应毕业要求：1、2、3、4、5、6学时分配：课堂教学6学时考核方式本课程考核采用课程论文的形式期评成绩占比：1.平时成绩一（考勤、课堂