与传统《材料力学》课程相比,《材料力学研究》课程进行了全方位的教学改革。
1.教学改革的主要思路—注重基础,挖掘深度,适度扩展,面向未来
2.课程教学内容改革
课程体系:
从内力到应力、应力状态、强度理论与强度设计;
从变形到位移与刚度设计;
从简单的静不定问题到静不定系统;
从应变能能量守恒到广义的能量原理。
教学内容:
淡化截面法,强化力系简化;
强化载荷集度、剪力、弯矩之间的微分方程,改革内力图的画法;
应力分析中直接从平面保持平面出发,最后采用对称性分析和轴对称分析分别论证弯曲和圆轴扭转时平面保持平面;
引入非纯弯的概念,重点是纯弯正应力分析,根据纯弯和轴向载荷作用时产生的应力平面分布,应用解析几何的结果——平面加平面仍然为平面,直接给出非纯弯时的应力平面的一般公式,最后导出适用于所有含弯曲问题的正应力通用公式;
引入变分的概念,通过保持力不变、变分位移,建立虚位移原理,导出相关的能量原理;通过保持位移不变、变分力,建立虚力原理,导出其他相关的能量原理;形成能量原理比较完整的知识体系。
3.教学方法改革—以“问题”为导向,激活教学过程以及学生的学习过程
课堂教学:坚持启发、引导与互动,提高课堂教学效率。
随堂测试:结合教学内容设计随堂测试问题,同时为研讨课做好准备。
研讨课:以随堂测试中的问题为基础,激发学生自己动脑、动手,养成发现问题、分析问题、解决问题的能力。
通过《材料力学研究》课程的学习,使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析和解决材料力学问题的能力。根据处理工程问题的要求,加强内力分析、应力分析、应力状态分析、失效分析与静力学设计这样的常规工程设计思路。加深对实际工程问题的力学本质的认识,提升学生的力学素养和创新能力,初步养成独立科研能力。本课程在拔尖研究人才的培养过程中,具有建立专业技术基础,培养开发创新能力的作用。
课程成绩的构成如下:
1.单元测验与作业,成绩占课程总成绩的4%;
2.期中测试,成绩占课程总成绩的20%;
3.期末测试,成绩占课程总成绩的40%;
高等数学
线性代数
大学物理
理论力学
1.范钦珊主编.材料力学(第3版).北京:清华大学出版社,2014
2.范钦珊.材料力学教程(l).北京:高等教育出版社,1995
3.范钦珊.材料力学教程(11).北京:高等教育出版社,1996
4.范钦珊主编.工程力学教程(I)(II).北京:高等教育出版社,1998
5.H.M. 别辽耶夫. 材料力学. 王光远,干光瑜,顾震隆译。北京:高等教育出版社,1992
6.Ferdinand P.Beer, E.Russell Johnston Jr. ,et al.Mechanics of Materials(7th edition).McGraw-Hill Education,2014
7.R.C.Hibbeler.Statics and Mechanics of Materials(10th edition). Pearson Education,2016
This is the challenge——
To study the real-world problems, you have to go beyond the books.