材料力学是变形体力学的重要基础分支之一,是一门为设计工程实际构件提供必要理论基础的重要技术基础课,也是材料科学与工程各专业的一门重要专业基础课,其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。课程主体内容为杆件的基本变形(拉压、剪、弯、扭)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,压杆的稳定性分析与设计等。通过学习本课程,使学生掌握将工程实际构件抽象为正确力学模型的方法;掌握研究杆件内力、应力、变形分布规律的基本原理和方法;掌握分析杆件强度、刚度和稳定性问题的理论与计算方法;具有熟练的计算能力;完善知识结构、拓宽眼界视野、培养科学思维、增强创新意识,为后续相关课程的学习,以及进行构件设计和科学研究打好力学基础,培养构件分析、计算等方面的能力。
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。
课程成绩的构成如下:
1.过程考核(包括线上线下作业、出勤、表现等),成绩占课程总成绩的40%;
2.完成期中测验,成绩占课程总成绩的20%;
3.完成期末考试,成绩占课程总成绩的40%;
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1-5分的额外加分,至总成绩100分封顶。
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形式
第一章 绪论
第二章 轴向拉压(Ⅰ)
2.1 轴力与轴力图
2.2 拉压杆的应力
2.3 拉压杆的变形
第二章 轴向拉压(Ⅰ)
第二章 轴向拉压(Ⅱ)
习题课
2.4 材料拉伸和压缩时的性能
2.5 拉压杆强度计算
2.6 圣维南原理和应力集中
2.7 拉压超静定
第二章 轴向拉压(Ⅱ)
第三章 剪切与挤压
3.1 剪切和挤压
3.2 连接件的简单设计
第三章 剪切与挤压
第四章 平面图形的几何性质
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
第四章 平面图形的几何性质
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 非圆截面扭转
习题课
第五章 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
第六章 弯曲应力
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 梁的刚度设计
第七章 弯曲变形
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
第九章 应力状态
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的应用
第十章 强度理论
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 压杆稳定计算
第十二章 压杆稳定
高等数学,理论力学(静力学部分)
1.孙训方主编,《材料力学》 第5版,高等教育出版社,2009年.
2. R. C. Hibbeler, Mechanics of Materials, Eighth Edition, 机械工业出版社,2013年.
3. 刘鸿文主编, 《材料力学I》(第五版),高等教育出版社,2011年.