材料力学
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—— 课程团队
课程概述

        材料力学课程是土建、交通、机械、材料等专业必修的专业基础课,在工程教育中占有重要的地位,是基础课和专业课之间的桥梁,起着承上启下的作用。该课程通过课堂上的理论教学和实验教学环节的训练,旨在使学生掌握变形体分析中最基本的概念、原理和方法及其在工程中的应用,培养学生分析和解决工程杆件强度、刚度和稳定性问题的能力。作为后续课程的基础性支撑课程,该课程构筑作为工程技术根基的力学知识体系结构,通过揭示知识的发生和发展过程,培养学生科学思维、工程素养和创新能力。课程主体内容为杆件的基本变形(拉压、弯、扭、剪)的内力分析、应力分析、变形分析与位移分析,材料的力学性能,强度分析与设计,刚度分析与设计,应力状态分析,强度理论,组合载荷,压杆的稳定性分析与设计,能量原理与应用和动荷载,疲劳失效分析等,覆盖理工科高等院校长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受力与变形,计算其强度、刚度与稳定性,并能进行简单的构件设计。课程着力培养学生将具体的研究问题抽象化、理想化,并建立正确的物理模型和数学模型的意识和能力,完善知识结构、拓宽眼界视野、培养科学思维、增强创新意识,为学生学习后续课程及从事工程实践和研究创新活动打下重要的基础。

授课目标
构筑作为工程技术根基的力学知识体系结构;通过揭示杆件强度、刚度、稳定性等知识的发生和发展过程,培养分析问题和解决问题的能力;以理论分析为基础,培养实验动手能力和创新能力;为学习有关的后继课程以及进行研究创新活动打下重要的力学基础。
课程大纲

第一章 绪论  

1.1 材料力学任务与研究对象

1,2 基本假设与基本变形


第二章 轴向拉压  

2.1 轴力与轴力图

2.2 拉压杆的应力

2.3 拉压杆的变形

2.4 材料拉伸和压缩时的性能

2.5 拉压强度计算

2.6 圣维南原理和应力集中

2.7 拉压超静定问题


第三章 剪切与挤压  

3.1 剪切和挤压

3.2 连接件的实用计算


第四章 平面图形几何性质  

4.1 静矩和形心

4.2 极惯性矩 惯性矩 惯性积

4.3 平行移轴公式和转轴公式


第五章 扭转  

5.1 外力偶矩与扭矩

5.2 扭转切应力

5.3 扭转角与扭转超静定

5.4 非圆截面杆扭转


第六章 弯曲应力  

6.1 对称弯曲与计算简图

6.2 剪力与弯矩

6.3 剪力图与弯矩图

6.4 弯曲正应力

6.5 正应力强度条件

6.6 弯曲切应力

6.7 梁的合理设计


第七章 弯曲变形  

7.1 梁的位移

7.2挠曲线近似微分方程及其积分

7.3叠加法计算位移

7.4 简单超静定梁

7.5 梁的刚度计算


第八章 能量法   

8.1 外力功与应变能

8.2 卡氏定理

8.3 单位力法


第九章 应力状态   

9.1 应力状态与主应力

9.2 莫尔应力圆

9.3 广义胡克定律


第十章 强度理论   

10.1 四大经典强度理论

10.2 相当应力与强度理论应用


第十一章  组合变形  

11.1 组合变形概述

11.2 斜弯曲

11.3 拉弯组合

11.4 偏心压缩

11.5 弯扭组合


第十二章  压杆稳定  

12.1 稳定性概念

12.2 细长压杆临界力  

12.3 临界应力总图

12.4 压杆的稳定计算


第十三章  动荷载   

13.1 运动物体的动应力

13.2 冲击荷载动应力

13.3 交变应力


预备知识

高等数学,理论力学(静力学部分)

证书要求

    课程成绩的构成如下:

1.完成每讲课后的测验,成绩占课程总成绩的50%;

2.完成期中测验,成绩占课程总成绩的20%;

3.完成期末测验,成绩占课程总成绩的30%;

  

   对课程有特殊贡献的学员,积极参与讨论达到一定次数的学员,可直接获得1-15分的总评分加分,至100分封顶。



参考资料

1.    孙训方主编,材料力学》. 5.高等教育出版社,2009

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