《材料力学（土木）》课程教学大纲

1、材料力学（土木）课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：03120101 课程名称： 材料力学课程英文名称：Material Mechanics 课程所属单位：机械系机械基础教研室课程面向专业：土木工程，交通工程课程类型： 必修课 先修课程：理论力学学分： 4.5 总学时： 72 （其中理论学时：64 实验学时：8 ）二、课程性质与目的材料力学是一门理论和实验相结合的技术基础课，是机械原理、机械设计、结构力学、弹性力学等等课程的基础。本课程的目的是使学生掌握弹性杆件在各类受力及变形形式下的设计准则、失效分析，培养学生清晰严密的抽象思维能力和设计计算能力。三、课程教学内容与要求绪论1教学内容与要求

2、教学内容：材料力学的任务；材料力学与生产实践的关系；变形固体的基本假设；内力和应力；位移、变形和应变；杆件变形的基本形式教学要求：了解材料力学的基本研究对象，基本概念和研究方法2教学重点：应力和应变的概念3教学难点：无轴向拉伸与压缩1教学内容与要求教学内容：概述；直杆横截面上的内力和应力；轴向拉伸或压缩时的强度计算；斜截面上的应力；轴向拉伸或压缩时的变形；材料在拉伸时的力学性质；材料在压缩时的力学性质；温度和时间因素的材料力学性质的影响；安全因数和许用应力；应力集中的影响；拉压超静定问题教学要求：熟练掌握轴向拉伸与压缩的强度和变形的计算方法，了解材料拉伸和压缩时的力学性质2教学重点：应力公式的

3、推导及应用，材料拉伸时的力学性质 3教学难点：拉压超静定问题扭转1教学内容与要求教学内容：概述；外力偶矩、扭矩和扭矩图；圆轴扭转时的应力与强度条件；圆轴扭转时的变形与刚度条件；圆轴扭转的破坏分析；非圆截面杆和薄壁杆扭转主要结果教学要求：熟练掌握扭转时的强度和变形的计算方法2教学重点：扭转切应力公式的推导及应用 3教学难点：扭转切应力公式的推导弯曲内力1教学内容与要求教学内容：概述；梁的简化及其典型形式；梁的内力和正负号规则；剪力方程和弯矩方程 剪力图和弯矩图；弯矩、剪力和分布载荷集度之间的微分关系教学要求：熟练掌握弯曲内力的计算方法和内力图的两种画法2教学重点：内力的计算和内力图的绘制 3教学

4、难点：内力方向的判断；内力图的绘制弯曲应力1教学内容与要求教学内容：概述；纯弯曲时梁横截面上的正应力；弯曲正应力的强度计算；弯曲切应力和切应力强度条件；提高弯曲强度的措施；非对称弯曲和弯曲中心的概念教学要求：熟练掌握弯曲强度问题的计算2教学重点：弯曲强度的计算 3教学难点：弯曲正应力和切应力公式的推导弯曲变形1教学内容与要求教学内容：概述；挠曲线近似微分方程；直接积分法；叠加法求梁的变形；梁的刚度条件和提高弯曲刚度的途径；简单超静定梁教学要求：了解计算弯曲变形的积分法和叠加法2教学重点：直接积分法和叠加法求变形3教学难点：挠曲线微分方程的推导，直接积分法求变形应力状态分析1教学内容与要求教学内

5、容：应力状态的概念；二向应力状态分析解析法；二向应力状态分析图解解析法；三向应力状态的最大应力；广义虎克定律教学要求：熟练掌握对已知应力状态的两种分析方法，了解广义虎克定律2教学重点：解析法和图解法分析二向应力状态 3教学难点：图解法的意义及使用，判断实际工况下点的应力状态强度理论1教学内容与要求教学内容：强度理论的概念；常用强度理论；强度理论的应用教学要求：了解材料的四种强度理论2教学重点：四种强度理论3教学难点：强度理论与强度准则的关系组合变形1教学内容与要求教学内容：概述；斜弯曲；拉压与弯曲组合变形；弯曲与扭转组合变形教学要求：掌握组合变形下强度计算的一般方法2教学重点：拉弯组合与弯扭组

6、合的强度计算3教学难点：弯扭组合的强度计算能量法1教学内容与要求教学内容：概述；外力功与变形能；虚功原理；单位载荷法；图乘法 教学要求：学会计算变形能，掌握单位载荷法计算杆的变形2教学重点：单位载荷法计算变形3教学难点：虚功原理，单位载荷法，图乘法超静定问题1教学内容与要求教学内容：概述；力法及其正则方程；结构的对称性及其利用教学要求：掌握用力法求解超静定问题2教学重点：用力法求解超静定问题 3教学难点：用力法求解超静定问题动载荷1教学内容与要求教学内容：概述；惯性力问题；构件受冲击时的应力和变形；冲击韧度；提高构件冲击能力的措施教学要求：了解在动载荷作用下杆件应力的计算方法2教学重点：无 3

7、教学难点：构件受冲击时的应力和变形的计算疲劳强度1教学内容与要求教学内容：概述；交变应力及其循环特征；材料的疲劳极限；影响构件疲劳极限的主要因素；交变应力下构件的疲劳强度条件；构件的疲劳寿命估算；提高构件疲劳强度的措施教学要求：了解疲劳失效的原因，会计算交变应力下材料的疲劳强度问题2教学重点：交变应力下构件的疲劳强度计算 3教学难点：持久极限意义的理解压杆的稳定1教学内容与要求教学内容：概述；细长压杆的临界力；压杆的临界应力；压杆稳定性的校核；提高压杆稳定性的措施教学要求：理解压杆稳定性计算的步骤，掌握压杆稳定性的计算方法2教学重点：压杆稳定性计算的应用 3教学难点：临界应力总图的理解四、学时

8、分配学时分配表序号教学内容（按章填写）学 时课堂讲授实验课习题课讨论课其它1第一章 绪论22第二章 轴向拉伸与压缩663第三章 扭转44第四章 弯曲内力65第五章 弯曲应力6246第六章 弯曲变形47第七章 应力状态分析68第八章 强度理论49第九章 组合变形4210第十章 能量法411第十一章 超静定问题2212第十二章 动载荷213第十三章 疲劳强度214第十四章 压杆的稳定4小计5688比例78%11%11%合计72实验学时分配表序号实验项目（或内容）名称实验学时实验类型每组实验人数说明验证性设计性综合性其它1万能材料试验机的操作182低碳钢和铸铁的拉伸压缩实验343材料弹性模量E和泊松

9、比的测定244弯曲实验24小计12五、教学环节与教学要求：1课堂讲授教学方法：注意理论联系实际，从实际问题出发循序渐进的引入材料力学的知识。教学手段：多媒体教学与黑板教学的比例大概为3：7。2实验环节序号名称实验预习实验指导与操作每组实验人数实验性质实验报告1万能材料试验机的操作需要教师指导，学生独立完成8操作性需要2低碳钢和铸铁的拉伸压缩实验需要教师指导，学生独立完成4验证性需要3材料弹性模量E和泊松比的测定需要教师指导，学生独立完成4综合性需要4弯曲实验需要教师指导，学生独立完成4验证性需要3习题课和复习课每个阶段结束以后需要上复习课，讲解所有布置过的练习题，并引入综合性的问题。六、课程考核办法：总成绩 70期末考试成绩 30平时成绩七、教材与主要参考书：教材