spContent=材料力学是绝大多数理工科专业的基础课程,是相关专业的同学了解和接触所学专业的第一门课。材料力学的应用非常广泛,“祝融”的每一厘,“天宫”的每一寸,“奋斗者”的每一米无不体现材料力学的魔力;悬空寺的柱子,鸟巢的网架,港珠澳的天堑通途无不彰显材料力学的魅力。让我们一起进入材料力学的美妙世界,揭示自然的神奇。
材料力学是绝大多数理工科专业的基础课程,是相关专业的同学了解和接触所学专业的第一门课。材料力学的应用非常广泛,“祝融”的每一厘,“天宫”的每一寸,“奋斗者”的每一米无不体现材料力学的魔力;悬空寺的柱子,鸟巢的网架,港珠澳的天堑通途无不彰显材料力学的魅力。让我们一起进入材料力学的美妙世界,揭示自然的神奇。
—— 课程团队
课程概述
材料力学研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。在高等院校中,一般是机械、材料、航空、航天、航海、土木等相关理工科专业的必修专业基础课程,学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。
通过本课程学习,要求学生能够从工程实际问题中归类、总结和抽象出力学模型,通过对构件的受力分析,正确理解杆件的强度、刚度和稳定性等基本概念,以及静力平衡、变形几何、物理关系在求解材料力学问题时的重要作用。
在学习过程中培养学生解决工程问题的能力和创新思维能力,养成科学严谨的学习态度和一丝不苟的科研态度,以力学前辈为榜样,树立正确的人生观、价值观和世界观。
授课目标
通过学习扩展工程知识,加深学生对力学基本概念的理解,学会分析,提炼,研究和解决问题能力,为后继课程学习打下基础。
成绩 要求
课程大纲
第一章 绪论
1 强度、刚度及稳定性的概念
2 材料力学的任务和研究对象
3 变形固体的基本假设
4 内力、应力、截面法
5 杆件变形的基本形式
第二章 轴向拉伸、压缩与剪切
1 轴向拉伸与压缩的受力特点
2 轴向拉伸与压缩的变形特点
3 全应力
4 斜截面上的正应力、剪应力
5 低碳钢和铸铁在拉伸压缩时的力学性能、强度指标、刚度指标、塑性指标
6 实验室验证低碳钢和铸铁在拉伸压缩
7 工作应力、极限应力、许用应力、安全系数、强度条件
8 绝对变形、相对变形、应变、虎克定律的两种形式、泊松系数
9 剪切和挤压的定义及其实用计算公式
第三章 扭转
1 扭转的受力特点及变形特点
2 外力偶矩的计算、扭矩、扭矩图
3 纯剪切概念,扭转应力计算及强度校核
4 扭转角、单位扭转角、扭转强度和刚度条件
第四章 弯曲内力
弯曲的受力及变形特点;
受弯杆件的简化;
计算剪力和弯矩;
剪力方程和弯矩方程,熟练绘制剪力图和弯矩图;
载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系。
第五章 弯曲应力
1 中性层、中性轴、应变分布、应力分布、正应力公式、抗弯截面模量、最大正应力
2 横力弯曲时的正应力、最大正应力、强度条件、对称和非对称截面
3 横力弯曲时的切应力、常见截面的最大切应力公式及位置
4 提高弯曲强度的措施,等强度梁
第六章 弯曲变形
工程中的弯曲变形问题;
挠曲线的微分方程;
用积分法、叠加法求弯曲变形;
简单静不定梁的求解方法;
提高梁弯曲刚度的一些措施。
第七章 应力应变分析 强度理论
一点的应力状态的概念;
二向应力状态分析--解析法;
二向应力状态分析—图解法;
三向应力状态;
广义虎克定律;
常用强度理论。
第八章 组合变形
组合变形的概念和叠加原理;
计算拉伸与压缩与弯曲的组合强度;
偏心压缩的概念;
计算扭转和弯曲的组合变形强度。
第九章 压杆稳定
1理解压杆稳定的概念。
2掌握两端铰支细长压杆的临界压力公式。
3理解欧拉公式的适用范围及经验公式。掌握压杆的稳定校核。
4了解提高压杆稳定性的措施。
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预备知识
参考资料
使用教材:
参考教材:
《材料力学》,刘然慧//郭新柱//黄玉国,化学工业出版社,2017
《材料力学》,黄云,科学出版社,2016
《Mechanics of Materials》,9th,R.C.Hibbeler,2014