材料力学
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spContent=材料力学课程是工科大学生的一门重要的技术基础课,是基础课和专业课的桥梁。它用数学的基本概念、严格的逻辑、和基于实验现象的基本假设研究力学问题。材料力学既是机械原理、机械设计、结构力学、弹性力学等后续课程的基础还能直接应用于机械、建筑、航空航天等领域解决实际问题。
—— 课程团队
课程概述

材料力学课程主要研究杆件的强度、刚度、稳定性问题。主要内容包括轴向拉压、剪切、扭转、弯曲四种基本变形,应力状态和强度理论,组合变形,压杆稳定、动载荷和能量法。通过课程的学习,使学生能够求解轴向拉压的强度刚度问题;熟练掌握剪切的实用计算方法;解决圆轴扭转的刚度和强度问题;能够求解指定截面内力、熟练绘制剪力弯矩图,掌握梁弯曲时正应力、切应力强度计算方法;熟练计算梁的弯曲变形、刚度校核、解简单静不定梁;掌握强度理论和广义胡克定律,熟练分析平面应力状态下的主应力,能够求解拉弯组合和弯扭组合的强度问题;能够求解压杆的临界载荷、进行压杆稳定性分析; 能够用动静法和能量法求解冲击问题,掌握杆件应变能的计算方法,能够利用能量法求解静定结构的位移。

授课目标

通过材料力学的课程学习在扩展学生工程知识的同时加深学生的力学基本概念,使学生学会分析和研究问题的方法,为后继课程学习打下基础;对工程实际中的杆件能够合理地建立分析模型,通过强度、刚度和稳定型条件进行设计和分析。

课程大纲

第一章   绪论

1-4 变形和应变

1-2变形固体的基本假设

第一章单元测试

1-1材料力学的任务

1-3  外力 内力

1-5 杆件的基本变形

第二章轴向拉压和剪切

2-10  温度应力和装配应力

2-9杆件拉压时的超静定问题

2-7  杆件轴向拉压时的强度计算

2-11 应力集中的概念

2-4  直杆件轴向拉压时斜截面上的应力

2-12剪切和挤压的实用计算

2-2轴向拉压时横截面上的内力

2- 3轴向拉压时横截面上的应力

2-8 杆件轴向拉压时的变形

2-5材料拉伸时的力学性能

2-6 材料压缩时的力学性能

第二章单元测试

2-1  轴向拉压的概念和实例

第三章  扭转

3-2 纯剪切

3-1 扭转的概念  扭转与扭矩

第三章单元测试

3-6 非圆截面杆件的扭转

3-5 圆轴扭转强度刚度计算

3-3 圆轴扭转时的应力

3-4 圆轴扭转时的变形

第四章 弯曲内力

4-4 剪力方程和弯矩方程

4-5  剪力图和弯矩图

4-7 剪力 弯矩和分布载荷集度的关系例题

4-1 弯曲的概念和实例

第四章单元测试

4-6 剪力 弯矩和分布载荷集度的关系

4-2 受弯杆件的简化

4-3  剪力和弯矩

材料力学实验

压缩实验

拉伸实验

扭转实验

实验单元测试

附录部分

附录3 平行移轴定理

单元测验

附录2  惯性半径  惯性矩   惯性积

附录1 静矩 形心

第五章 弯曲应力

5-5  弯曲切应力强度例题

5-1  纯弯曲

5-2  纯弯曲时的正应力

5-6  提高弯曲强度的措施

5-4 弯曲切应力

5-3 纯弯曲时的正应力强度

第五章 单元测试

第六章 弯曲变形  静不定梁

6-2  挠曲线的微分方程

6-5简单超静定梁

6-6 减小弯曲变形的措施

6-3积分法求挠曲线方程

6-4叠加法求梁的弯曲变形

6-1工程中的弯曲问题

第六章 单元测试

第七章 应力状态和强度理论

7-2 平面应力状态分析解析法

7-8 广义胡克定律例题

7-3平面应力状态分析解析法例题

7-11四种常用强度理论应用

7-1 应力状态概述

7-5平面应力状态分析图解法例题

7-9强度理论概述

7-7广义胡克定律

7-10四种常用强度理论

7-4平面应力状态分析图解法

7-6三向应力状态

第七章 单元测试

第八章 组合变形

8-3拉弯组合例题

8-4 弯曲和扭转组合变形

8-5  弯曲和扭转组合变形例题

第八章 单元测试

8-2 拉伸和弯曲的组合变形

8-1 组合变形的概念

第九章  压杆稳定

9-2两端铰支压杆的临界力

第九章 单元测试

9-1压杆稳定的概念

9-3 其他支座条件下压杆的临界力

9-4 欧拉公式的适用范围  经验公式

9-5压杆稳定性校核

9-6 提 高压杆稳定性的措施

第十章 动载荷

10-2 用动静法求应力应变

10-4杆件受水平冲击时的动响应

10-3杆件受自由落体冲击时的动响应

10-1动载荷概述

第十章 单元测验

第十一章 能量法

11-6 莫尔积分

11-4 卡式定理

11-3  互等定理

11-7 莫尔积分例题

第十一章 单元测验

11-1能量法概述

11-2 杆件应变能的计算方法

11-5 卡式定理例题

预备知识

高等数学、理论力学、大学物理等

证书要求

完成视频学习

单元测试40分

期中期末测试60分

60分-79分 合格证书

80-100分  优秀证书


参考资料

高等教育出版社,刘鸿文主编“材料力学”第五版,上下册