spContent=山东大学《材料力学》课程是山东省精品课程，教学效果优秀，授课教师讲课熟练、概念清楚、理论联系实际、条理清晰。教学体系完整丰富，教学设计体现了先进的教育理念。通过学习本课程，学生能够建立基本理论方法，解决工程实际问题，奠定良好的专业基础。欢迎参加本课程的学习！
山东大学《材料力学》课程是山东省精品课程，教学效果优秀，授课教师讲课熟练、概念清楚、理论联系实际、条理清晰。教学体系完整丰富，教学设计体现了先进的教育理念。通过学习本课程，学生能够建立基本理论方法，解决工程实际问题，奠定良好的专业基础。欢迎参加本课程的学习！
—— 课程团队
课程概述
一.课程描述
《材料力学》研究构件在外力作用下的受力、变形和破坏的规律，在满足强度、刚度、稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。
《材料力学》是一门学科平台基础课程，在高等工科院校的教学计划中占有重要地位。《材料力学》以先修课程《高等数学》、《大学物理》、《理论力学》等为基础，不仅为后续的《机械零件设计》、《弹性力学》、《结构力学》等专业基础课和专业课提供必要的理论基础，又是一门密切联系工程实际的学科，它的一些基本概念、基本理论和基本方法可以用来解决工程中的实际问题,广泛应用于机械、材料、土木、交通、水利、能源、航空航天、船舶、采矿、生物医学等行业。通过材料力学的学习，学生能够掌握材料力学的基本理论和计算方法、具备初步的实验能力、分析并解决工程实际问题的能力，为今后从事科学研究和工程技术工作奠定良好的力学基础。
材料力学在线课程，秉承“以学生为中心”的教育理念，“以学生的学习成果为导向”，对课程进行精心设计，以现代信息技术为抓手，注重启发，引领学生进行主动学习和深度学习。学习活动包括以下方面：
（1）通过观看视频、阅读课件及其它学习资料、参加在线测试和在线作业，实现材料力学知识的理解和掌握。
（2）通过完成线上测试和线上作业、参加线上课程讨论，提高分析工程实际问题、解决材料力学问题、对力学计算结果进行评估、对构件优化设计的能力，
（3）通过参加线上的讨论、案例分析等环节的学习，提高科学素养，增强创新意识。
二.选用教材
冯维明主编，材料力学，北京：机械工业出版社，2020年6月。
三.授课教师
刘广荣，冯维明，宋娟，李文娟，赵俊峰
授课目标
学完课程后，学生能够：
1、描述材料力学的基本概念、基本理论、基本分析方法、材料的基本力学性能，对部分公式进行推导和证明。
2、求解杆件在基本变形下的内力、应力、应变和变形，进行强度、刚度、稳定性、简单的疲劳强度和动载荷计算。
3、判断组合变形的种类，计算杆件在组合变形下的内力、应力和变形，应用强度理论对杆件的强度进行计算，应用能量法对杆件的变形进行计算。
4、运用材料力学知识分析、解决工程实际中的力学问题，运用力学理论设计简单的工程结构。对力学计算结果进行评价和比较，提出优化设计方案。具有基本的文献检索能力。增强创新意识，提高创新思维能力。
5、叙述基础的力学实验测试方法，能用电测法测量应变，并设计一些简单实验来验证基本理论和结论的正确性。
6、提高书面表达能力，增强团队合作意识，提高团队合作能力。愿意通过自主学习获取新知识和能力，有不断学习和适应发展的能力。
7、注重环境保护和可持续发展，理解并遵守科学和工程伦理规范，具有高度的责任心，具有严谨求实的科学态度、思维和方法。
成绩 要求
本课程成绩满分100分，分数构成如下：
1、课程讨论（15％）：获取满分学生需要在课件的“讨论活动”中回帖的数量总共达20条及以上。课件中发布的讨论题会自动关联到讨论区版块中的老师“课堂交流区”，每章节的讨论题会集中呈现在这里供学生讨论。在此区域，学生只能回复讨论题不能发起新主题，也只有在这个区域的回帖，才可以被计入总成绩。水帖不计分。学生也可以在老师答疑区和综合讨论区发帖或提问。
2、章测验（35％）：每次测验允许尝试3次，每次在30分钟内完成，取最高成绩。
注意：请一定在每章测验截止日期之前完成该章测验。
在测验截止期之后，大家可以在课程的讨论区讨论测验题目，但是在截止期之前，请勿讨论，尤其不要在课程以外的网络空间讨论，比如说把测验的答案发布到百度文库中。警示：考虑到未来的学员，维护课程学习的公平性，需要大家共同遵守MOOC课程的这一通则要求。
3、作业（45％）：某些章节需要学生上传作业。具体要求参见每章作业说明。作业由教师评分或者学生互评。
4、期末考试（5％）：期末考试题均为客观题，共20分。需要在60分钟内完成，系统只允许尝试一次。
课程大纲
绪论
课时目标：学完本章后，学生能够：初步列举工程中的材料力学问题；解释学习材料力学课程的意义。描述材料力学课程的任务和研究对象，辨析构件的强度、刚度和稳定性问题。理解变形固体的基本假设，比较基本假设与工程实际的差别。叙述内力、应力、应变等基本概念，描述截面法的步骤。解释切应力互等定理、单向胡克定律。列举杆件变形的基本形式。建立或增强对材料力学课程的兴趣。
1.1材料力学的任务
1.2变形固体的基本假设
1.3材料力学的基本概念
1.4杆件的基本变形
杆件的内力
课时目标：学习目标：学完本章后，学生能够：说明截面法求杆件内力的步骤，用截面法求内力。叙述轴向拉伸或压缩变形的受力特点和变形特点，判断杆件是否发生轴向拉伸或压缩变形，列举工程实际中轴向拉伸或压缩的实例。解释轴力的含义，能够用截面法和简便法计算某截面的轴力，绘制轴力图。 叙述扭转变形的受力特点和变形特点，判断杆件是否发生扭转变形。解释扭矩的含义，能够用截面法和简便法计算某截面扭矩，绘制扭矩图，找出危险截面，比较不同传动方案的合理性。 叙述弯曲变形及对称弯曲的受力特点和变形特点，判断杆件是否发生弯曲变形或对称弯曲，叙述对称弯曲的受力特点和变形特点，理解梁的简化、分类，解释剪力和弯矩的含义，用截面法和简便法计算某截面的剪力和弯矩。写出剪力方程和弯矩方程，并根据方程绘制剪力图和弯矩图。证明并识记载荷集度、剪力和弯矩之间的关系，判断剪力图和弯矩图正确与否，用简便法绘制剪力图和弯矩图。依据基本变形的内力图，判断危险截面。分析平面刚架在外力作用下的变形，写出平面刚架的弯矩方程、剪力方程和轴力方程，绘制平面刚架的弯矩图。总结杆件内力的普遍情况，分析复杂受力状态下产生组合变形时的内力情况。
2.1 引言 截面法
2.2 轴向拉伸或压缩的概念，轴力及轴力图
2.3 扭转的概念，扭矩与扭矩图
2.4 弯曲的概念，剪力与弯矩
2.5 剪力图与弯矩图，剪力方程与弯矩方程法
2.6 简便法做剪力图与弯矩图
2.7 平面刚架与平面曲杆的内力与内力图
杆件的应力与强度计算
课时目标：学习目标：学完本章后，学生能够：计算拉（压）杆的横截面和斜截面上的应力。叙述常用材料拉伸和压缩时的力学性能，解释相关的基本概念。初步掌握材料的力学性能测试过程、梁弯曲正应力测量与操作技术。描述许用应力、安全因数和强度条件，对拉压杆进行强度计算。 熟练掌握常用截面的形心、静矩、惯性矩的计算及平行移轴公式。计算圆轴扭转时横截面的切应力，对扭转变形进行强度计算。计算梁的弯曲正应力和弯曲切应力，对弯曲变形进行强度计算，比较梁的弯曲强度大小，设计梁的优化方案。对剪切和挤压现象进行强度计算。解释杆件中的应力集中现象，辨析各种利用或减缓应力集中的情况。
3.1 引言
3.2 拉压杆的应力
3.3 材料在拉伸与压缩时的力学性能
3.4 拉压杆的强度计算
3.5 平面图形的几何性质
3.6 圆轴扭转时的切应力及强度条件
3.7 梁弯曲时的正应力
3.8 梁的弯曲正应力强度计算
3.9 梁的弯曲切应力与强度条件
3.10 梁的优化设计
3.11 剪切与挤压的实用计算
3.12 应力集中
杆件的变形 简单超静定问题
课时目标：学习目标：学完本章后，学生能够：计算拉（压）杆的变形和结构位移。 计算圆轴的扭转变形，进行刚度计算。运用积分法和叠加法求梁的弯曲变形，对梁进行刚度计算，优化梁的刚度。理解静定和超静定问题的概念，辨析静定结构和超静定结构，求解基本变形下的简单超静定问题。
4.1 引言
4.2 轴向拉伸或压缩时的变形
4.3 圆轴扭转变形与刚度条件
4.4 梁的变形·挠曲线微分方程及其积分
4.5 叠加法求梁弯曲变形
4.6 超静定问题的概念及解法
4.7 温度应力和装配应力
4.8 梁的刚度条件与提高刚度的措施
应力状态分析 强度理论
课时目标：学习目标：学完本章后，学生能够：叙述一点的应力状态，用单元体表示任意一点及杆件危险点的应力状态。应用解析法和图解法进行平面应力状态分析。用应力圆表示简单情况下一点的空间应力状态，计算空间应力状态的最大切应力、最大和最小正应力。 推导广义胡克定律，运用广义胡克定律求解应力和应变的问题。理解强度理论的概念，解释四种常用的强度理论，按照一般原则选择强度理论，分析简单受力情况下强度破坏的原因。
5.1 应力状态的概念
5.2 平面应力状态分析·应力圆
5.3 空间应力状态分析
5.4 广义胡克定律
5.5 空间应力状态的应变能密度
5.6 强度理论
组合变形
课时目标：学习目标：学完本章后，学生能够： 描述组合变形的一般求解方法。判断拉伸(压缩)与弯曲、斜弯曲、偏心拉压、扭转与弯曲等组合变形并进行强度计算。解释截面核心概念和计算。
6.1 组合变形与叠加原理
6.2 拉伸（压缩）与弯曲的组合
6.3 斜弯曲
6.4 偏心拉伸（压缩）·截面核心
6.5 扭转与弯曲的组合
压杆稳定
课时目标：学习目标：学完本章后，学生能够： 叙述压杆稳定与稳定失效的概念。 求解不同支座条件下压杆的临界压力。 熟练掌握压杆稳定的相关公式，运用安全因数法进行压杆的稳定计算。 了解工程实际计算的稳定系数法。
7.1 压杆稳定的概念
7.2 两端铰支细长压杆的临界压力
7.3 其他支座条件下细长压杆的临界压力
7.4 欧拉公式的适用范围·经验公式
7.5 压杆的稳定计算
7.6 提高压杆稳定性的措施
能量法
课时目标：学习目标：学完本章后，学生能够： 计算杆件在基本变形和组合变形下的变形能。运用功能原理计算结构位移。推导功互等定理和位移互等定理。证明卡氏定理并用其进行结构位移的计算。推导莫尔定理，用单位载荷法计算结构的位移。
8.1 引言
8.2 应变能的普遍表达式
8.3 互等定理
8.4 卡氏定理
8.5 单位载荷法
超静定结构
课时目标：学习目标：学完本章后，学生能够：判断复杂结构的超静定次数，建立基本静定系。建立力法的正则方程，求解超静定问题。
9.1 概述
9.2 用力法解超静定
9.3 对称与反对称性质的利用
动载荷与交变应力
课时目标：学习目标：学完本章后，学生能够：求解构件作匀加速直线运动或匀速转动时的应力，进行强度计算。计算冲击时构件的应力、变形，进行强度计算。叙述材料的冲击韧度及测定方法。阐述综合性问题的计算过程。 叙述交变应力的概念和疲劳破坏的特点和机理。 解释影响疲劳极限的三个主要因素。
10.1 动载荷概述
10.2 简单动载荷问题
10.3 动载荷中的冲击问题
10.4 综合问题分析
10.5 交变应力与疲劳破坏
10.6 疲劳极限的概念及影响因素
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预备知识
1.先修课程《高等数学》，《大学物理》，《理论力学》。
2.能够将1张照片转换为PDF文档，或将多张照片合成为PDF文档并上传。
参考资料
《材料力学》第五版，刘鸿文编著，高等教育出版社，2011年。例题及课后习题。
《材料力学教与学》，苟文选编著，高等教育出版社，2007年。其中的学习指导和习题解答部分
《材料力学-重点难点考点辅导与精析》，苟文选，王安强，西北工业大学出版社，2012年。学习辅导及习题解答部分。
《材料力学》 (第五版) 同步辅导及习题全解/主编潘丽娜，刘东星，中国水利水电出版社,2011年。习题解答部分。（也可参考第六版同步辅导书）
《材料力学学习指导》，主编王守新，大连理工大学出版社,2004年。
《材料力学重点难点及典型题精解》，闵行，西安交通大学出版社,2001年。
浙公网安备 33010802012594号
