安建院材料学各课程教学大纲：材料力学（A）

材料力学（A）教学大纲课程代号：5403学时数：86学时适用专业：土木工程本科一、课程的性质和任务材料力学是基础课过渡到设计课程的技术基础课。通过材料力学的学习，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，必要的理论知识，比较熟悉的计算能力，一定的分析问题解决的能力和实验能力。二、教学内容和要求1、教学基本内容（1）材料力学基本概念材料力学的基本假设和变形固体的概念截面法、内力、应力、变形和应变的概念杆件变形的基本形式（2）轴向拉伸和压缩轴向拉伸、压缩的概念轴力和轴向图横截面和斜截面上的应力拉（压）杆的变形、虎克定律材料在拉伸、压缩时的力学性质强度计算、容许应力和安全系数、应力集中的概念拉（压）杆的超静定问题应变能和比能（3）剪切剪切的概念剪切的实用计算挤压的实用计算（4）截面图形的几何性质静矩、惯性矩、极惯矩和惯性积的定义和形心的计算方法平行移轴公式和转轴公式组合图形的惯性矩和惯性积的计算主形心轴和主形惯轴（5）扭转扭转的概念功率、转速与外力偶矩的关系扭矩与扭矩图薄壁圆筒的扭转剪应力互等定律和剪切虎克定律圆轴扭转时的应力、强度条件圆轴扭转时的变形、刚度条件扭转超静定问题矩形截面杆自由扭转的概念扭转的弹性应变能和比能（6）弯曲内力平面弯曲的概念剪力、弯矩及其方程剪力图与弯矩图弯矩、剪力与分布载荷集度间的微分关系叠加法作剪力图和弯矩图（7）弯曲应力纯弯曲的正应力公式横力弯曲时横截面正应力、正应力强度条件梁横截面上的剪应力、梁的剪应力强度条件梁的合理截面非对称截面梁的弯曲、弯曲中心的概念（8）弯曲变形梁的挠度和转角梁的挠曲线近似微分方程用积分法求梁的变形用叠加法求梁的变形梁的刚度条件、提高梁刚度措施梁的弯曲应变能梁简单的超静问题（9）应力状态和应变状态分析应力状态的概念平面应力状态分析的解析法和应力圆法主应力、主平面、主剪应力梁的主应迹线三向应力状态、最大剪应力平面应力状态下的应变研究、体积应变广义虎克定律三向应力状态下的比能（10）强度理论强度理论的概念脆性破坏和塑性破坏四种常见的强度理论及其相当应力（11）组合变形组合变形的概念斜弯曲拉伸（压缩）与弯曲截面核心扭转与弯曲（12）压杆稳定压杆稳定性的概念两端铰支中心受压细长压杆的临界力公式杆端不同约束的对临界压力影响临界应力、欧拉公式的适用范围超过比例极限时压杆的临界应力、临界应力总图稳定条件、稳定计算的Φ系数法（13）能量法虚功原理与单位力法应变能与卡氏第一定理余能与卡氏第二定理能量法解超静定梁问题（14）动荷能动静法、匀加速运动构件的强度计算功能法与冲击荷载下的强度计算、动荷系数提高构件抗冲击的措施交变应力与疲劳破坏、持久极限的概念2、教学应达到的要求（1）对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。（2）具有将工程结构物中的部件和物体简化为力学简图的初步能力。（3）能够熟练地分析杆件在拉（压）、扭、弯时的内力，并正确作出相应的内力图。（4）能够熟练分析杆件的应力、位移、进行强度和刚度计算，并会解一次超静定问题。（5）对应力状态理论和强度理论有明确的认识，并能将其应力用于变形杆件的强度计算。（6）对压杆的稳定性概念有明确认识，会计算轴向压杆的临界应力，并进行稳定性校核。（7）对能量法的有关基本原理有明确的认识，并能熟练掌握一种计算位移的能量方法。（8）对动荷载问题有初步了解。三、习题课与课外作业根据教学需要适当安排习题讨论课，课外作业每次课后布置3-5题。四、实验实验是材料力学的重要组成部分。本课程开设的实验为1、低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验2、低碳钢的材料常数E、u的测定3、扭转试验4、弯曲正应力电测5、弯曲主应力电测要求对低碳钢和铸铁在常温静载下的力学性能，破坏现象及常见高度方法有初步认识。对于电测实验和分析的基本原理和方法有初步认识。五、学时分配（1）材料力学基本概念与假设2（2）轴向拉伸（压缩）9（3）剪切2（4）扭转6（5）截面几何性质4（6）弯曲内力8（7）弯曲应力6（8）弯曲变形6（9）应力应变分析8（10）强度理论2（11）组合变形8（12）压杆稳定8（13）能量法8（14）动载荷3（15）实验6合计：86六、选用教材及参考书：教材：《材料力学》孙训方参考书：《材料力学》刘鸿文