哈尔滨工业大学

材料力学

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课程概述

材料力学课程是理工科高等院校涉及结构和材料的诸多专业的技术基础课,以杆件和杆系为主要研究对象,使学生获得基本的变形体力学知识。先修课程包括高等数学和理论力学,后续课程有结构力学、弹性力学、塑性力学等。   


本课程将系统的介绍杆件和杆系变形相关的力学基本概念、基本理论和基本方法,围绕其强度、刚度、稳定性问题,揭示平衡、几何、物理三类方程在其求解中的重要作用。课程主体内容为杆件的基本变形(拉、压、弯、扭、剪),材料的机械性能,应力应变概念及其变换,材料本构关系,梁的受力和变形,组合载荷,经典强度理论,杆件系统的强度、刚度和屈曲稳定性计算及校核,静定和静不定结构的求解等。课程将覆盖理工科高等院校长学时(60~80学时)课程的绝大部分内容。课程修习结束后学生应能熟练地运用所学知识分析杆件和杆系的受力与变形,计算其强度、刚度与稳定性,并能进行简单的杆系设计和安全校核。


证书要求

对学员取得证书的要求如下:

1.完成每讲课后的作业,作业平时成绩占课程总成绩的40%;

2.完成两次期中小测(每次时长70分钟),每次占课程总成绩的15%,共计30%;

   第一次期中小测安排在习题课I之后,第二次安排在习题课II之后,考核内容与习题课范围相同。

3.完成期末测试(时长2小时),成绩占课程总成绩的30%;

  

对课程有特殊贡献的学员,可直接获得1-15分的总评分加分,至100分封顶。


总评成绩60-84分为合格,可获得合格证书;

总评成绩85分及以上为优秀,可获得优秀证书。


预备知识

高等数学,理论力学(静力学部分)

授课大纲

第一讲:材料力学绪论

第二讲:材料的力学性能

第三讲:轴向拉压

第四讲:剪切与挤压

第五讲:扭转(I)---扭转切应力

第六讲:扭转(II)---扭转变形

第七讲:应力状态与变换

第八讲:应力莫尔圆分析

第九讲:应变状态与变换

第十讲:胡克定律

第十一讲:习题课I (覆盖1-10讲内容)

第十二讲:弯曲(I)---剪力弯矩图

第十三讲:弯曲(II)---弯曲正应力

第十四讲:弯曲(III)---弯曲切应力

第十五讲:弯曲(IV)---积分法求梁的挠曲

第十六讲:弯曲(V)---叠加法求梁的挠曲

第十七讲:弯曲(VI)---静不定梁

第十八讲:组合载荷

第十九讲:强度理论

第二十讲:压杆稳定---屈曲基本理论与实用计算

第二十一讲:习题课II (覆盖12-20讲内容)

第二十二讲:能量法(I)---杆件的应变能

第二十三讲:能量法(II)---虚功原理与单位力法

第二十四讲:能量法(III)---图乘法

第二十五讲:能量法(IV)---卡氏定理

第二十六讲:能量法(V)---冲击问题

第二十七讲:能量法(VI)---静不定问题

第二十八讲:习题课III (覆盖22-27讲内容)

第二十九讲:材料的塑性与蠕变、疲劳、断裂失效

第三十讲:材料力学课程总结

参考资料

1. 任一中文多学时《材料力学》教材。

2. James M. Gere, Barry J. Goodno, Mechanics of materials (英文影印版), 机械工业出版社, 北京 2011 (原书第7th版, Cengage Learning, 2008).

3. R.C. Hibbeler,  Mechanics of materials (英文影印版), 高等教育出版社, 北京 2004 (原书第5版, Prentice Hall, 2003).