沈工大材料力学教学大纲

《材料力学》课程教学大纲英文名称：MaterialsMechanics课程类型：学科基础课学时学分：64/4适用专业：土木工程、机械专业一、课程性质、目的和任务《材料力学》是一门技术基础课，其目的是为不同专业开设的结构力学、机械零件、振动分析等后续专业课程，提供必要的基本知识和基础理论，使学生获得继续深入学习专业知识的基本技能，为今后从事专业技术工作打下良好的基础。本课程的主要任务是：1．掌握零构件的强度，刚度及稳定性计算方法；2．培养处理工程实际问题的能力；3．培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风；4．培养学生的自学能力，分析和解决问题的能力；二、教学基本要求掌握构件的强度、刚度及压杆稳定性计算方法，理解材料力学基本概念、基本原理和基本方法，了解材料力学与其他相关课程之间的关系及其在工程中的作用。三、课程内容第一章

材料力学绪论1、材料力学的发展历史及其与其他科学之间的关系：了解材料力学的发展历史及其与其他科学之间的关系。2、研究内容、研究方法、研究对象：熟悉其研究内容、研究方法、研究对象。3、强度、刚度、稳定性的概念：掌握强度、刚度、稳定性的概念。4、变形固体的四个基本假设：了解变形固体的均匀性、连续性、各向同性、小变形假设。5、材料力学研究的杆件四个基本变形：了解轴向拉压、剪切、扭转、弯曲基本变形第二章

轴向拉伸、压缩与剪切本章重点：内力图画法，强度条件、胡克定律，材料力学性能。本章难点：超静定解法。1、截面法、内力与内力图：掌握内力的基本概念及内力图的画法，熟悉截面法求解内力的基本方法与步骤。2、应力、应变概念：掌握应力、应变的概念。3、强度条件及应用：掌握强度条件，熟悉强度条件的三类计算。4、胡克定律：掌握胡克定律，熟悉杆变形得计算。5、斜截面应力：了解斜截面应力计算公式。6、超静定：掌握超静定概念，了解超静定解题步骤和简单超静定问题解法。7、材料力学性能：了解材料力学性能及其测定方法。8、剪切、挤压强度计算：掌握剪切、挤压概念，剪切、挤压强度条件。熟悉剪切、挤压解题方法。了解实用计算的意义。第三章圆轴扭转本章重点：扭矩及扭矩图求法，圆轴扭转横截面应力计算，扭转强度、刚度条件。本章难点：圆轴扭转横截面应力公式的推导过程，扭转超静定。1、外力偶矩计算，扭矩扭矩图：熟悉外力偶矩计算公式。掌握扭转概念、扭矩及扭矩图求法。2、剪应力互等定理：熟悉剪切胡克定律及剪应力互等定理。3、薄壁圆筒扭转横截面应力：了解薄壁圆筒扭转横截面应力计算。4、圆轴扭转横截面应力：熟悉圆轴扭转横截面应力计算公式。5、圆轴扭转强度条件：掌握圆轴扭转强度条件及其应用，熟悉三类强度计算。6、圆轴扭转变形计算及刚度条件：掌握圆轴扭转刚度条件及其应用，熟悉三类刚度计算。7、扭转超静定：了解扭转超静定解题步骤与方法。8、扭转变形能：了解变形能计算。9、非圆截面杆扭转：了解非圆截面杆扭转。第四章弯曲内力本章重点：剪力与弯矩，剪力方程和弯矩方程，画内力图。本章难点：建立梁力学模型，画剪力图和弯矩图。1、弯曲的概念和实例：掌握弯曲的概念。2、受弯杆件的简化：熟悉受弯杆件的简化及梁力学模型的建立方法。3、剪力和弯矩，剪力方程和弯矩方程：掌握剪力与弯矩计算，剪力方程和弯矩方程。4、剪力图和弯矩图：熟悉用剪力方程和弯矩方程画剪力图和弯矩图方法。了解弯曲内力图的特点，熟练掌握载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系及根据微分关系画内力图的方法。了解叠加法画内力图。第五章弯曲应力本章重点：正应力强度条件，矩形、圆、工字形梁剪应力计算。本章难点：剪应力公式推导。1、弯曲概述及工程实例：了解弯曲应力的基本概念及工程应用实例。2、正应力强度条件及应用：掌握弯曲正应力强度条件，熟悉弯曲正应力强度校核、梁截面尺寸设计、许可载荷确定三类强度计算。3、剪应力强度条件：熟悉矩形、圆、工字形梁剪应力计算，掌握剪应力强度条件及其应用。4、提高弯曲强度措施：了解提高弯曲梁强度的措施。第六章弯曲变形本章重点：二次积分法求梁的变形，刚度条件及刚度校核。本章难点：确定积分常数，逐段刚化法。1、弯曲变形概述、工程实例：了解弯曲变形概念。2、挠度、转角及其关系，挠曲线微分方程：熟悉挠度、转角、挠曲线微分方程。3、积分法求梁的变形：掌握积分法求梁的变形。4、叠加法求变形：熟悉载荷叠加法求梁的变形，了解逐段刚化法。5、刚度条件及刚度校核：掌握梁的刚度条件及刚度校核方法。第七章复杂应力状态与强度理论本章重点：主应力、最大剪应力计算，广义胡克定律，四个基本强度理论。本章难点：单元体应力状态分析，图解法，摩尔强度理论。1、应力状态概念：掌握应力状态概念，了解其在工程中的应用。2、二向应力状态分析——解析法：熟悉解析法平面应力状态分析。3、二向应力状态分析——图解法：了解二向应力状态分析的图解法。4、三向应力状态：熟悉三向应力状态分析。5、广义胡克定律：掌握广义胡克定律及其应用。6、复杂应力状态的应变能密度：熟悉复杂应力状态的应变能密度计算。7、强度理论：掌握强度理论概念及四个基本强度理论与应用。了解摩尔强度理论。第八章组合变形本章重点：斜弯曲强度计算，拉伸（压缩）与弯曲组合，扭转与弯曲组合。本章难点：斜弯曲强度计算，偏心拉伸与压缩，扭转与弯曲组合。1、组合变形概述：掌握组合变形概念，熟悉组合变形解题步骤。2、斜弯曲：熟悉斜弯曲的强度计算。3、拉伸或压缩与弯曲的组合：掌握拉伸或压缩与弯曲的组合变形计算。4、扭转与弯曲组合：掌握扭转与弯曲组合变形计算。第九章压杆稳定本章重点：细长压杆临界压力，压杆稳定校核。本章难点：细长压杆临界压力公式的推导过程。1、压杆稳定概念：掌握压杆稳定概念。2、细长压杆的临界压力：掌握细长压杆的临界压力计算。3、临界应力、经验公式：掌握临界应力概念及计算临界应力的经验公式，熟悉欧拉公式的适用范围。了解临界应力总图及其作用。4、压杆稳定校核：掌握安全系数法压杆稳定校核计算。第十章能量法本章重点：杆件应变能，单位载荷法，图乘法。本章难点：互等定理，莫尔积分，图乘法。1、杆件应变能的计算：熟悉杆件应变能的计算公式。2、互等定理：了解功及位移互等定理。3、能量守恒求变形：掌握用能量守恒定律求变形计算方法。4、卡氏定理：了解卡氏定理。5、单位载荷法：掌握单位载荷法求结构变形，熟悉莫尔积分计算。6、莫尔积分图乘法：掌握莫尔积分的图乘法及其应用。四、试验内容及要求（无）五、教学环节学时分配序号章节教学内容总学时学时分配课外实验讲授实验上机CAI1一材料力学绪论222二轴向拉伸、压缩与剪切993三圆轴扭转554四弯曲内力885五弯曲应力666六弯曲变形447七复杂应力状态与强度理论888八组合变形669九压杆稳定4410十能量法8810总复习211机动2合计6460六、选用教材及参考教材1、教材：材料力学，刘鸿文主编，高等教育出版社，2004年1月第四版。2、教材：材料力学孙训方主编，高等教育出版社，2004年第四版。3、参考书：工程力学，范钦珊主编，高等教育出版社，1989年11月第一版。七、说明1、修订大纲的指导思想根据新的教学计划设置要求，适应时代的发展，使学生掌握工程力学的基本概念，获得在工程中应用的基本技能训练，提高学生的综合素质和能力。2、本课程与其它课程的联系《材料力学》作为一门应用基础科学，与工程中诸多课程相关，准备知识涉及数学、物理等基础课程，是后继课程如结构力学、机械零件等专业课程的理论基础。因此课程的安排应放在学习数学、物理后，其他专业课程之前进行。3、教学方式与教学管理方法的具体改革措施；本课程的教学主要环节：课堂教学：此为中心教学环节，主要采用CAI教学方式，但在有关公式推导等内容时结合黑板进行，主讲教师的任务之一就是要把课程内容讲出系统、讲出重点、讲出水平，便于学生阅读教材，掌握教材和新规范内容。4、在本课程的全部教学过程中，对学生综合素质和能力培养从几个方面入手，采取哪些措施在讲授过程中，注重课程内容与实际相结合，