工程力学——材料力学
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课程评价
spContent=工程力学(材料力学)是多数工科专业的基础课程,也是研究生入学考试专业课程,本学期再次开设该门课程,为同学们能够更好地学习和复习创造条件。大连理工大学的“工程力学”为辽宁省精品课程、辽宁省优秀教学团队,授课内容综合了国内外教学资源,深入浅出地指导学生掌握工程问题的求解方法。
—— 课程团队
课程概述

工程力学(静力学、材料力学)是所有力学课程学习的起点,是土木、水利、交通、机械、能源动力、材料等多数工科专业的技术基础课,在工程技术领域中应用广泛。

本课程的《工程力学》—静力学部分讲授了力学的基本概念,物体及物体系的受力分析,建立力学计算模型和力学方程,求解未知力。《工程力学》—材料力学部分将讲授构件的基本变形,讨论了不同基本变形下构件的承载能力,即强度计算;不同基本变形下构件的变形能力,即刚度计算;以及细长受压构件的承载力分析,即压杆的稳定性计算。通过对本门课程的学习,学生将掌握实际工程构件的设计原理、力学分析方法,以及破坏形式及原因。本课程为分析工程和科学问题提供了基本概念、基本理论和基本方法,为后续专业课程的学习提供必要的基础,是多数工程技术人员和科学工作者必修的专业基础课程。

《工程力学》—材料力学部分包含了在校本科生76学时、4.5个学分材料力学课程的全部内容,且综合了多本国内外优秀教材,将力学基本概念和理论与实际问题紧密结合,深入浅出地指导学生掌握工程问题的分析方法。通过对本课程的学习,达到培养学生的抽象能力、逻辑思维能力和分析解决一些简单的实际工程问题的能力,设计简单结构构件的能力的目的。



授课目标

1.学习力学的基本概念和知识,掌握力学分析的理论和方法,培养力学分析、计算能力; 2.掌握理论与实践相结合的方法,培养解决实际工程问题的能力; 3.培养自主学习、主动思考的学习习惯,养成认真、严谨的工作作风; 4.了解力学及专业的前沿发展,强化创新性思想意识,提高科研素质。

课程大纲

5  轴向拉伸和压缩

5.1  变形体的基本概念和基本假设

5.2  内力的概念

5.3  拉压杆横截面的内力及轴力图

5.4  应力的概念

5.5  轴向拉压杆的应力

5.6 轴向拉压杆的强度条件

5.7 拉压杆的变形

5.8 杆系节点位移计算

5.9 拉压应变能

5.10 低碳钢拉伸的力学性能

5.11 材料塑性性能指标

5.12 脆性材料及非金属材料力学性能

5.13 应力集中

5.14 轴向拉压超静定问题(一)

5.15 轴向拉压超静定问题(二)

第一单元测验(轴向拉伸与压缩变形)

第一单元作业(轴向拉伸与压缩变形)

6 剪切与连接件的实用计算

6.1  概述

6.2  连接件的实用计算

第二单元测验(剪切)

第二单元作业(剪切)

7  扭转

第三单元测验(扭转)

7.1  概述

7.2 扭矩的计算及扭矩图

7.3 薄壁圆筒的扭转

7.4 等直圆轴横截面上的切应力

7.5 切应力强度条件

7.6 扭转变形计算 刚度条件

7.7  扭转超静定问题 扭转应变能

7.8  非圆截面扭转

第三单元作业(扭转)

8  梁的弯曲内力

第四单元测验(弯曲内力)

8.1  梁的弯曲变形概述

8.2  梁横截面上的剪力和弯矩

8.3  剪力方程和弯矩方程

8.4   剪力、弯矩与分布荷载集度之间的关系

8.5  利用剪力、弯矩与分布荷载之间的微分关系作剪力、弯矩图

8.6  根据叠加原理作剪力图和弯矩图

8.7  平面刚架、曲杆、斜梁的内力图

第四单元作业(弯曲内力)

附录I 截面的几何性质

第五单元测验(截面的几何性质)

附录I.1 静矩与形心

附录I.2 极惯性矩 惯性矩 惯性积

附录I.3 计算惯性矩和惯性积的平行移轴公式

附录I.4 计算惯性矩和惯性积的转轴公式 主惯性轴和主惯性矩

第五单元作业(截面的几何性质)

9  梁的弯曲应力

第六单元测验(弯曲应力)

9.2  横力弯曲正应力的计算

9.3  矩形截面梁弯曲切应力的计算

9.4  其他截面形式梁弯曲切应力的计算

9.5  梁的强度条件

9.6  梁的合理设计

第六单元作业(弯曲应力)

9.1  纯弯曲梁横截面上的正应力

10  梁的弯曲变形

第七单元测验(弯曲变形)

10.1  梁的变形计算、挠度和转角

10.2  挠曲线近似微分方程及其积分

10.3  叠加法计算梁变形

10.4  梁的刚度条件

10.5  简单超静定梁

第七单元作业(弯曲变形)

11  应力状态和强度理论

第八单元测验(应力状态分析及强度理论)

11.1 应力状态概述

11.2  平面应力状态分析的解析法

11.3  平面应力状态分析的图解法

11.4  平面应力状态分析的应用

11.5  空间应力状态的概念

11.6  广义胡克定律

11.7  空间应力状态下的应变能密度

11.8  强度理论及其相当应力

第八单元作业(应力状态分析及强度理论)

12  组合变形

第九单元测验(组合变形)

12.1  概述

12.2  两互相垂直平面内的弯曲

12.3  拉伸(压缩)与弯曲

12.4  偏心拉伸与压缩

12.5  截面核心

12.6  弯曲与扭转的组合

第九单元作业(组合变形)

13  压杆稳定

第十单元测试(压杆稳定)

13.1  概述

13.2  细长中心受压直杆临界力的欧拉公式

13.3  不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式

13.4  欧拉公式的应用范围及临界应力总图

13.5  实际压杆的稳定计算

13.6  提高压杆稳定性的措施

第十单元作业(压杆稳定)

预备知识

 1.     高等数学

 2 大学物理

 3.《工程力学》——静力学


证书要求

1. .完成单元测验,成绩占课程总成绩的 50%

2.  完成期末测试,成绩占课程总成绩的 50%

3.单元作业作为练习,不占总成绩。

总评成绩60-79分为合格,可获得合格证书;

总评成绩80分及以上为优秀,可获得优秀证书。



参考资料

1.《工程力学》黄丽华,梁圣复,易平,马红艳,大连理工大学出版社,2009 

2.《材料力学》黄丽华,苏振超,马红艳,曲激婷,刘运生,大连理工大学出版社,2015

3.《材料力学习题及精解》黄丽华,易平,曲激婷,武汉理工大学出版社,2014

4.《理论力学》(第五版)李心宏等,编著,大连理工大学出版社,2008

5.《材料力学》(第五版)孙训方,方孝淑,关来泰,编著,高等教育出版社出版,2009

6. Engineering MechanicsStatics(Twelfth Edition),R.C. Hibbeler,High Educational Press, 2004

7. Mechanics of Materials(Fifth Edition),R.C.Hibbeler,High Educational Press, 2004

8. Engineering Mechanics,J. L. Meriam, ISBN: 978-0-471-78703


常见问题

1. 工程力学——静力学研究对象为刚体,研究作用在物体上的外力之间的关系;

2. 工程力学——材料力学研究对象为变形体,研究不同变形形式下构件的强度、刚度及稳定性条件;

3. 本门课程学时长,内容多,为避免混淆,可分两个阶段分别学习两部分内容;

4. 只有做一定量的练习,不断总结基本规律,善于将理论与实际问题结合,才能达到正确理解基本概念,掌握基本   方法,全面提高综合能力的目的。