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spContent=材料力学是土木和机械等专业的技术基础课,是相关专业的同学了解和接触所学专业的第一门课,所以非常重要。这门课貌似不难,但要想学好也不容易,因为在这门课里除了有大家所熟悉的数理逻辑的游戏之外,还要开始学习、理解,并且建立起很多工程概念,要开始像大人一样地想问题,像大人一样地做事情。
—— 课程团队
课程概述

    材料力学是土木和机械等专业的技术基础课,是相关专业的同学了解和接触所学专业的第一门课。很多后续课程,例如钢筋混凝土结构和机械设计等等,都是以材料力学内容为基础的,所以对这门课程学习的效果直接影响大家对后续课程的学习。

    材料力学通过对强度、刚度和稳定性问题的研究和分析,帮助大家建立起工程构件的安全性、有效性的概念,同时掌握对工程构件进行设计,以及对工程构件的有效性进行校核的能力。因此,大家掌握了材料力学这门课程的知识之后,才可以说自己是学习土木和机械等相关专业的专门人才了。

    在材料力学这门课程的“上半场”中,我们将以拉压、扭转、弯曲和剪切等基本变形为主线,来给大家讲授强度和刚度的概念和设计计算方法。然后在“下半场”,我们来研究一些综合性的问题,包括“超静定”、“应力状态分析”、“组合变形”、“强度理论”、“压杆稳定”、“能量方法”和“冲击”等等。

    材料力学这门课除了理论知识之外,还有实验教学的部分,这些实验都非常重要,例如像“材料的拉压力学性能的测试”和“电测技术”等等,这些实验知识和技能在以后的工作当中都可能经常用到,所以一定要在自己的学校全程参与。

    作为辅助性的学习资料,向大家推荐孙训方等主编的《材料力学》或李庆华等主编的《材料力学》。

    本门课程的教学资源适用于64-96学时的材料力学课程和材料力学考研复习课程。

   

课程大纲

第一章 绪论

1.1 材料力学的基本任务

1.2 材料力学的基本假设

第二章 轴向拉伸和压缩

2.1 轴向拉伸和压缩的概念

2.2 轴力及轴力图

2.3 拉(压)杆的应力

2.4 许用应力和强度条件

2.5 拉(压)杆的变形

2.6 材料的在拉伸和压缩时的力学性能

轴向拉伸和压缩

第三章 扭转

3.1 概述

3.2 扭矩和扭矩图

3.3 等直圆杆扭转时的应力

3.4 等直圆杆扭转时的变形

3.5 等直非圆杆的自由扭转

扭转

附录 截面的几何性质

12.1 截面的静矩和形心位置

12.2 极惯性矩、惯性矩和惯性积

12.3 惯性矩与惯性积的平行移轴公式

12.4 惯性矩与惯性积的转轴公式

截面的几何性质

第四章 弯曲应力

4.1 梁的剪力和弯矩

4.2 梁横截面上的正应力

4.3 梁横截面上的切应力

弯曲应力

第五章 梁弯曲时的位移

5.1 梁的位移

5.2 梁的挠曲线近似微分方程及其积分

5.3 按叠加原理计算梁的挠度和转角

梁弯曲时的位移

第六章 简单的超静定问题

6.1 简单的超静定问题及其解法

6.2 温度应力与装配应力

6.3 扭转超静定问题

6.4 简单超静定梁

简单的超静定问题

第七章 应力状态和强度理论

7.1 平面应力状态的应力分析

7.2 应力与应变的关系

7.3 强度理论

应力状态和强度理论

第八章 组合变形

8.1 两相互垂直平面内的弯曲

8.2 拉伸(压缩)与弯曲

8.3 扭转与弯曲

8.4 连接件的实用计算法

组合变形

第九章 压杆稳定

9.1 压杆稳定的概念

9.2 细长中心受压直杆临界力的欧拉公式

9.3 不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式

9.4 欧拉公式的应用范围

压杆稳定

第十章 能量法

10.1 应变能

10.2 卡氏第二定理

10.3 用能量方法解超静定系统

能量法

第十一章 动荷载和交变应力

11.1 构件作等加速运动时的动应力计算

11.2 构件受冲击荷载作用时的动应力计算

动应力

预备知识

理论力学或工程力学的静力学知识。

证书要求

1)完成对相关学时的教学视频的学习;

2)完成相关章节的单元测验题;

3)完成期末考试;

4)根据单元测验的成绩和期末考试的成绩计算课程成绩,并达到签发证书的要求。

参考资料

孙训方等主编的《材料力学》、刘鸿文编著的《材料力学》、李庆华等主编的《材料力学》。

西南交通大学
授课老师
龚晖

龚晖

教授