材料力学课程教学大纲

材料力学课程教学大纲（MECHANICSOFMATERIAL）学时数：56学分数：3.5适用专业：土木工程一．课程的性质、目的和任务材料力学是土木工程专业学生由基础理论课过渡到专业课必修的一门专业基础课程，是该专业教学计划中的主干课程之一，是实践性强、理论和实践相结合的课程。通过学习材料力学，要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基本理论知识、比较熟练的计算能力和一定的分析能力和实验能力。为学生今后学习土木工程材料、结构力学、土力学、混凝土结构设计理论、钢结构、施工技术等主干课程奠定基础。二．课程教学的基本要求了解材料力学的任务及变形固体的基本假设，正确理解应力、应变、变形、位移等基本概念；能够分析杆件在拉压、剪、扭、弯时的内力，作出内力图，确定危险截面；能对各种基本变形形式下的应力和变形进行分析；能正确运用强度条件和刚度条件对杆件进行校核验算和外载、截面选择；对平面应力状态分析与强度理论有明确的认识，并能将其应用于组合变形下杆件的应力分析和强度计算；掌握压杆稳定的基本概念和压杆临界力的计算方法，能对压杆进行稳定校核；能熟练地运用一种能量法求解杆件和简单杆结构的位移与简单超静定问题。本课程总学时为56学时，在第4学期完成。三．课程的教学内容、重点和难点1.绪论熟悉材料力学的任务、特点与应用；了解变形固体的概念及基本假设；理解外力和内力及应力的概念；初步了解杆件变形的基本形式，建立材料力学分析问题的思想。2.轴向拉伸和压缩熟练掌握用截面法求拉压杆的内力；掌握横截面和斜截面上的应力计算方法；了解材料在拉伸和压缩时的力学性质；熟练应用强度条件分析拉压杆的强度。3.扭转熟练掌握剪应力计算方法；掌握圆轴扭转时的变形计算和刚度条件。4.截面图形的几何性质熟练掌握截面图形静矩、形心及惯性矩等几何参数的计算，掌握平行移轴公式及转轴公式。5.弯曲内力熟练掌握内力计算和内力图的绘制方法。6.弯曲应力熟练掌握梁的正应力计算和强度条件的应用；掌握提高梁弯曲强度的措施。7.梁弯曲时的位移掌握用积分法和叠加法求梁的位移的方法；会用梁的刚度条件校核梁的刚度。8.应力状态与应变分析熟练掌握平面应力状态下的应力分析。9.强度理论了解强度理论的概念及应用。10.组合变形掌握组合变形的概念；熟练掌握偏心拉伸与压缩杆的分析。11.压杆稳定理解压杆稳定的概念；掌握欧拉公式的应用；了解临界应力总图的应用。12.能量法理解卡氏定理（第二）及其应用；了解最小势能原理。重点：拉压杆的内力计算；虎克定律；剪应力计算；剪切虎克定律；圆轴扭转时的变形计算；弯曲内力图绘制；截面几何性质的计算；弯曲正应力计算；强度条件的应用；点的应力状态分析；强度理论；组合变形分析；压杆稳定分析；卡氏第二定理的应用等难点：拉压杆的强度条件的应用；圆轴扭转的变形计算；利用微分关系画梁的内力图；组合截面惯性矩的计算；弯曲强度条件、刚度条件的应用；点的应力状态分析，强度理论的应用；组合变形分析；压杆稳定条件的应用；功能定理的应用。四．课程各教学环节要求解算习题是材料力学的一个重要实践环节。为实现基本技能的训练，本课程的课外练习题总数一般不少于50题，课内外学时数之比为1：1.2。为与讲课内容紧密结合，可不单独安排分析讨论课，而将习题选解、分析讨论课分散进行。五、学时分配序号内容各教学环节学时分配作业量备注讲授实验习题课其它小计1绪论222轴向拉伸和压缩8883扭转4444截面图形的几何性质4465弯曲内力88126弯曲应力4487梁的位移4468应力状态与应变分析4469强度理论22410组合变形66611压杆稳定44412能量法443复习和机动22合计565667六．课程与其它课程的联系该课程的先修课程有高等数学、普通物理、工程制图和理论力学，后继课程有结构力学、弹性力学、钢筋混凝土结构、土力学和钢结构等。七．教材与教学参考书1.教材：孙训方等编，《材料力学》第五版，高等教育出版社，2008。2.教学参考书：[1]干光瑜，秦