《材料力学》课程教学大纲

1、材料力学Engineering Mechanics一、课程基本情况课程类别：学科基础课课程学分：3 学分课程总学时：48 学时，其中讲课：48学时，实验（含上机）： 0 学时，课外 0 学时课程性质：必修开课学期：第3学期先修课程：大学物理适用专业：材料物理教 材：刘鸿文，材料力学，高等教育出版社,2002年。开课单位：物理与光电工程学院材料物理系二、课程性质、教学目标和任务材料力学课程是材料物理专业一门学科基础课，用以培养学生在材料设计中有关力学方面设计计算能力的技术基础课，教学过程中综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事材料

2、设计工作打下基础。本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题。通过材料力学的学习，能够对构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实践能力，使学生掌握物体的受力分析、平衡条件及熟练掌握构件应力情况的分析；掌握基本构件的强度和稳定性问题的分析和计算；掌握平面杆件结构内力和位移的计算方法。教学内容和要求第1章 绪论（1学时）（1）了解不材料力学的目的、任务； （2）理解材料力学的研究范围； （3）掌握材料力学的研究方法；重点：材料力学的研究方法难点：第2章 材料力学的基本概念（4学时）2.1材料力学的任务、变形固体的基本假设（1.5学

3、时）（1）了解不变形固体的基本假设； （2）理解内力、应力的概念； （3）掌握位移、变形和应变的概念，变形的基本形式；重点：内力、应力的概念难点：应变、内力的概念2.2截面法的概念，位移、变形和应变的概念，杆件变形的基本形式（2.5学时）（1）了解不截面法； （2）理解位移、变形和应变的区别； （3）掌握截面法和位移、变形和应变的概念，变形的基本形式；重点：用截面法计算内力难点：位移、变形和应力的概念第3章轴向拉伸与压缩（8学时）3.1 拉伸与压缩时的内力、应力；拉伸与压缩时的强度计算（2学时）（1）了解拉伸与压缩时的内力、应力的特点； （2）理解强度概念、拉伸时应力的计算方法； （3）掌握拉

4、压时内力、强度的计算；重点：杆件拉压时内力、强度的计算难点：计算内力、应力和强度3.2拉伸与压缩时的变形计算（2学时）（1）了解不同杆件拉压变形的特点； （2）理解拉压变形的几种方法；（3）掌握拉压时变形的计算方法；重点：拉压时变形的计算难点：拉压时变形的计算3.3 材料在拉伸与压缩时的力学性能（2）（1）了解不同材料的力学性能曲线； （2）理解弹性极限、屈服极限、强度极限和断裂强度的概念； （3）掌握拉普通碳钢拉压时的力学性能曲线；重点：普通碳钢拉压时的力学性能曲线难点：弹性极限、屈服极限、强度极限和断裂强度的概念3.4 应力集中的概念、剪切实用计算（2）（1）了解拉剪切的概念； （2）理解

5、应力集中的概念； （3）掌握拉剪切强度的计算；重点：剪切强度的计算难点：剪切强度的计算第4章 扭转（6学时）4.1外力偶矩、扭矩与扭矩图，薄壁圆筒的扭转（3学时）（1）了解外力偶矩、扭矩的概念； （2）理解薄壁圆轴的扭转计算公式推导； （3）掌握扭矩图画法、薄壁圆筒的扭转；重点：扭矩图、薄壁圆筒的扭转难点：薄壁圆筒的扭转4.2圆轴扭转时的应力与变形，圆轴扭转时的强度和刚度计算（3学时）（1）了解刚度的概念； （2）理解圆轴的扭转推导； （3）掌握圆轴扭转时的强度、刚度和变形的计算；重点：圆轴扭转时的强度、刚度和变形的计算难点：圆轴扭转时的强度、刚度和变形的计算第5章 弯曲内力（7学时）5.1平

6、面弯曲的概念及实例、梁的计算简图（2学时）（1）了解弯曲的概念、叠加原理； （2）理解梁的平面弯曲的概念； （3）掌握梁的计算简图；重点：梁的弯曲内力难点：梁的弯曲内力5.2弯曲内力、剪力和弯矩（2学时）（1）了解梁弯曲的内力； （2）理解梁的弯曲内力、弯矩计算方法； （3）掌握梁的弯曲内力、弯矩计算方法；重点：梁的弯曲内力、弯矩计算难点：内力、弯矩计算方法5.3剪力图和弯矩图（2学时）（1）了解剪力图和弯矩图的概念； （2）理解梁的剪力图和弯矩图画法原理； （3）掌握剪力图、弯矩图的画法；重点：梁的剪力图、弯矩图难点：梁的剪力图、弯矩图5.4载荷集度、剪力和弯矩的微分关系，用叠加原理做弯矩图

7、（1学时）（1）了解叠加原理； （2）理解载荷集度、剪力和弯矩的微分关系； （3）掌握叠加原理做弯矩图；重点：叠加原理做弯矩图难点：叠加原理做弯矩图第6章 截面的几何性质（4学时）6.1静矩和形心，惯性矩和惯性半径（2学时）（1）了解静矩和惯性矩的概念； （2）理解惯性矩推导过程； （3）掌握惯性矩的计算方法；重点：静矩、惯性矩的计算难点：静矩、惯性矩的计算6.2主轴的概念，平移轴公式（2学时）（1）了解主轴和平移轴的概念； （2）理解平移轴公式推导； （3）掌握平移轴公式应用；重点：平移轴公式应用难点：平移轴公式应用第7章 弯曲应力（6学时）7.1纯弯曲时梁横截面上的正应力（2学时）（1）了

8、解纯弯曲应力特点； （2） 理解正应力推导过程； （3）掌握弯曲正应力的计算；重点：弯曲正应力的计算难点：穿弯曲正应力推导过程7.2弯曲正应力的强度条件（2学时）（1）了解弯曲强度条件的概念； （2） 理解弯曲强度条件推导； （3）掌握弯曲强度条件计算；重点：弯曲强度条件难点：弯曲强度条件应用7.3弯曲切应力简介、提高弯曲强度的主要措施（2学时）（1）了解弯曲切应力； （2） 理解提高弯曲强度的主要措施； （3）掌握提高弯曲强度的主要措施的原理；重点：提高弯曲强度的主要措施难点：提高弯曲强度的主要措施第8章弯曲变形（5学时）8.1工程中的弯曲变形问题、挠曲线的近似微分方程（2学时）（1）了解工

9、程中弯曲变形问题； （2）理解挠曲线近似微分方程的推导过程； （3）掌握挠曲线的近似微分方程应用；重点：挠曲线的近似微分方程应用难点：挠曲线的近似微分方程应用8.2用积分法求梁的变形、用叠加法求梁的变形、梁的刚度计算（3学时）（1）了解积分法、叠加法； （2） 理解积分法、叠加法求梁的变形的原理； （3）掌握梁的刚度计算；重点：梁的刚度计算难点：梁变形的计算第9章 能量法（自学）9.1外力共和应变能计算、莫尔定理、卡氏定理、用力法解静不定问题（1）了解外力功和应变能； （2）理解莫尔定理、卡氏定理； （3）掌握力法解静不定问题；重点：应变能计算难点：用力法解静不定问题第10章 应力状态和强度理

10、论（3学时）10.1应力状态的概念，二向应力状态分析，三向应力状态的最大应力（2学时）（1）了解应力状态概念； （2）理解应力状态分析； （3）掌握二向应力状态分析；重点：二向应力状态分析难点：三向应力状态分析10.2广义胡克定律（自学）（1）了解； （2）理解； （3）掌握胡克定律；重点：胡克定律难点：胡克定律10.3 强度理论（1学时）（1）了解； （2）理解； （3）掌握强度理论；重点：强度理论难点：强度理论第11章 组合变形（2学时）11.1组合变形的概念、弯曲与拉伸（压缩）的变形（2学时）（1）了解组合变形的概念； （2）理解拉弯变形的计算法则； （3）掌握拉弯组合的计算；重点：拉弯

11、组合的计算难点：组合变形的计算11.3弯曲与扭转的组合（自学）（1）了解弯曲与扭转组合变形的概念； （2）理解弯曲扭转变形的计算法则； （3）掌握弯扭组合的计算；重点：弯扭组合的计算难点：弯扭组合变形的计算第12章 压根稳定（2学时）12.1压根稳定性的概念、细长压杆的临界压力、欧拉公式的适用范围、压杆稳定计算（2学时）（1）了解压杆稳定性的概念； （2）理解压杆稳定性计算、原理； （3）掌握压杆稳定性计算；重点：欧拉公式、压根稳定性难点：欧拉公式12.2提高压杆稳定性的措施（自学）（1）了解； （2）理解； （3）掌握提高压杆稳定性措施；重点：提高压杆稳定性措施难点：提高压杆稳定性措施四、课程考核（1）作业等：作业： 10 次，课程论文： 0 篇；（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩+期中考试成绩，占30%，期末考试成绩70%五、参考书目1、佘建初，王茵，工程力学，科学出版社,2011年。