课程概述


《弹性力学》课程是同济大学为本科生(三年级学生)开设的工学基础课程之一,主要授课内容包括张量知识基础、应变分析、应力分析、本构关系、边值问题、平面问题的直角坐标解答和极坐标解答、变分原理等。本课程旨在为学生在工程应用以及后续其他连续介质力学和有限单元法的学习打下基础。


证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


预备知识

矢量运算;线性代数等基础数学知识

授课大纲

第一章 绪论

弹性力学内容与基本假设

第二章 张量基础知识

第一讲 坐标系与矢量

第二讲 张量的定义

第三讲 张量代数与二阶张量

第四讲 对称二阶张量谱表示与张量分析

第五讲 张量分析

第二章作业

第三章 应变分析

第一讲 位移场与变形状态

第二讲 应变张量

第三讲 主应变、体积应变、应变协调方程等

第三章作业

第四章 应力分析

第一讲 外力、应力矢量与应力张量(上)

第二讲 应力张量(下)、平衡方程与运动方程、主应力(上)

第三讲 主应力(下)、最大切应力(上)

第四讲 最大切应力(下)、球应力张量和偏应力张量

第四章作业

第五章 线性弹性本构关系

第一讲 本构关系、广义胡克定律、各向异性弹性体

第二讲 各向同性弹性体、余能密度

第五章作业

第六章 弹性力学的边值问题及其性质

第一讲 弹性力学的边值问题、叠加原理、解的存在性和唯一性

第二讲 位移解法、应力解法

第三讲 圣维南原理

第六章作业

第七章 平面问题的直角坐标解答

第一讲 平面应变问题

第二讲 平面应力问题与应力函数

第三讲 使用应力函数求解的具体问题

第四讲 三角形水坝(量纲分析法)

第七章作业

第八章 平面问题的极坐标解答

第一讲 基本方程

第二讲 平面轴对称应力问题

第三讲 内外壁受均匀压力作用的圆筒或圆环板、匀速转动的圆盘

第四讲 曲梁的纯弯曲、曲梁一端受径向集中力作用、圆孔对应力分布的影响

第五讲 集中力所用于全平面

第六讲 楔形体问题、边界上受法向集中力作用的半平面

第八章作业

第九章 弹性力学的变分问题

第一讲 最小势能原理

第二讲 应用最小势能原理求近似解的方法与例子(上)

第三讲 应用最小势能原理求近似解的例子(下)

第九章作业

参考资料

[1]  程尧舜. 弹性力学基础[M]. 同济大学出版社, 2009.

[2]  王敏中, 王炜, 武际可. 弹性力学教程[M]. 北京大学出版社, 2002.

[3]   黄克智, 薛明德, 陆明万. 张量分析[M]. 清华大学出版社, 2003.