材料力學(xué)教學(xué)大綱

第一章緒論（2學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.了解構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性的概念。2.明確材料力學(xué)的課程的地位和任務(wù)。3.理解變形固體的基本假設(shè)、條件及其意義。4.明確內(nèi)力的概念初步掌握用截面法計算內(nèi)力的方法。5.建立正應(yīng)力、切應(yīng)力、線應(yīng)變、切應(yīng)變的基本概念。6.了解桿件四種基本變形的受力的特點和變形特點。教學(xué)內(nèi)容材料力學(xué)的任務(wù)、同相關(guān)學(xué)科的關(guān)系，變形固體的基本假設(shè)、主要研究對象、研究方法、截面法、內(nèi)力、應(yīng)力、和應(yīng)變的概念，基本變形。第二章

軸向拉伸和壓縮（8學(xué)時）

教學(xué)目的與要求1.了解軸向拉、壓的受力特點和變形特點。2.熟練掌握軸力計算和軸力圖的繪制方法。3.了解軸向拉、壓時橫截面上正應(yīng)力公式的推倒過程和應(yīng)用條件。4.了解軸向拉、壓時斜截面上應(yīng)力變化規(guī)律,特別是最大正應(yīng)力和最大切應(yīng)變的大小和作用面。5.掌握軸向拉、壓時,塑性和脆性材料的力學(xué)性質(zhì),并能分析解釋其破壞原因。6.掌握工作應(yīng)力、極限應(yīng)力許用應(yīng)力與安全系數(shù)的概念。7.熟練掌握軸向拉壓桿的強度條件和三種強度問題的計算方法。8.明確彈性模量E波松比μ和抗拉、壓剛度EA的物理意義,熟練運用胡克定律計算拉壓桿變形。9.建立軸向拉、壓時彈性變形能的概念和計算方法。10.熟練掌握一次拉、壓靜不定的解法(包括溫度應(yīng)變和裝配應(yīng)力)。11.了解應(yīng)力集中的概念。教學(xué)內(nèi)容

軸力與軸力圖，直桿橫截面及斜截面的應(yīng)力，圣維南原理，應(yīng)力集中的概念。材料拉伸及壓縮時的力學(xué)性能，應(yīng)力-應(yīng)變曲線。拉壓桿強度條件，安全因數(shù)及許用應(yīng)力的確定。第三章扭轉(zhuǎn)和剪切（5學(xué)時）

教學(xué)目的與要求1.了解圓軸扭轉(zhuǎn)時的受力特點和變形特點。2.能夠根據(jù)軸的傳遞功率和轉(zhuǎn)速計算外力偶矩。3.熟練掌握扭矩的符號規(guī)定和扭矩圖的繪制。4.掌握切應(yīng)力互等定理和剪切胡克定律。5.了解圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的切應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)變形公式的推導(dǎo)過程和應(yīng)力分部規(guī)律。6.了解圓軸扭轉(zhuǎn)時斜截面上的應(yīng)力變化規(guī)律,特別是最大正應(yīng)力和最大切應(yīng)力的大小和作用面。7.了解塑性和脆性材料的扭轉(zhuǎn)實驗。8.熟練掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時變形和剛度條件。9.熟練掌握建立軸向拉、壓時彈性變形能的概念和計算方法。10.掌握剪切和擠壓的實用計算。11.了解非圓截面桿和薄壁桿件的扭轉(zhuǎn)。教學(xué)內(nèi)容

扭矩及扭矩圖，切應(yīng)力互等定理，剪切胡克定律，圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力與變形，扭轉(zhuǎn)強度及剛度條件，非圓截面桿扭轉(zhuǎn)的概念，密圈圓柱螺旋彈簧的應(yīng)力和變形簡介，剪切及擠壓的概念和實用計算。第四章彎曲內(nèi)力（6學(xué)時）

教學(xué)目的與要求1.明確平面彎曲的概念。2.熟練掌握建立剪力方程、彎曲方程和繪制剪力圖、彎矩圖的方法。3.掌握平面剛架的內(nèi)力計算和內(nèi)力圖的繪制方法。4.熟練運用載荷集中、剪力和彎矩之間的微分關(guān)系繪制或校核剪力圖和彎矩圖的方法。5.掌握帶梁間鉸靜定梁的內(nèi)力圖的繪制。6.了解用疊加原理作彎矩圖的基本方法。7.了解平面曲桿的彎曲內(nèi)力計算和內(nèi)力方程的建立方法。教學(xué)內(nèi)容

平面彎曲的內(nèi)力，剪力、彎矩方程，剪力、彎矩圖，利用微分關(guān)系畫梁的剪力、彎矩圖。第五章彎曲強度（8學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.明確純彎曲和橫力彎曲的概念。2.了解梁純彎曲時橫截面上的正應(yīng)力公式的推導(dǎo)方法和正應(yīng)力分布規(guī)律。3.熟練掌握彎曲正應(yīng)力的計算和彎曲正應(yīng)力的強度條件及其應(yīng)用。4.理解矩形截面梁衡截面上彎曲切應(yīng)力公式的推導(dǎo)過程及切應(yīng)力的分部規(guī)律。5.掌握常見截面梁衡截面上切應(yīng)力的計算和彎曲切應(yīng)力強度條件。6.建立彎曲中心的概念,橫力彎曲時,產(chǎn)生平面彎曲的條件。7.了解提高粱彎曲強度的主要措施。教學(xué)內(nèi)容

彎曲正應(yīng)力公式，彎曲切應(yīng)力，彎曲強度條件，薄壁截面梁的彎曲切應(yīng)力，彎曲中心的概念，提高彎曲強度的措施。第六章彎曲變形（4學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.明確撓曲線、撓度和轉(zhuǎn)角的概念。2.理解求解彎曲變形的撓曲線近似非分方程的建立過程及剛度條件。3.掌握用積分法求彎曲變形及確定積分常數(shù)的邊界條件和連續(xù)條件。4.掌握用疊加法求彎曲變形。5.了解提高粱彎曲剛度的主要措施。教學(xué)內(nèi)容

撓曲線及其近似微分方程，積分法和疊加法求梁的位移，梁的剛度校核，提高梁彎曲剛度的措施。

第七章應(yīng)力及應(yīng)變分析強的計算（8學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.明確什么叫一點處的應(yīng)力狀態(tài)?為什么要研究一點處的應(yīng)力狀態(tài)?2.明確主平面、主應(yīng)力和應(yīng)力狀態(tài)分析。3.熟練掌握各種組合變形的危險點(或指定點)處原始單元體的截取及各面上的正應(yīng)力。4.熟練掌握二向應(yīng)力狀態(tài)分析的解析罰和圖解法及單元體與應(yīng)力圓之間的一一對應(yīng)關(guān)系。5.了解三向應(yīng)力圓的畫法,熟練掌握單元體內(nèi)的最大切應(yīng)力的計算。6.了解平面英里狀態(tài)下的應(yīng)便分析。7.掌握廣義胡克定律及應(yīng)用。8.了解復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的比能、體積改變比能和形狀改變比能。9.了解什么是強度理論?為什么要建立強度理論?建立強的理論的依據(jù)是什么?10.熟練掌握四種常用強度理論進行強度計算的方法及強度理論的選擇。教學(xué)內(nèi)容

應(yīng)力狀態(tài)的概念，平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分析和應(yīng)變分析的解析法及圖解法，三向應(yīng)力狀態(tài)的簡介，廣義胡克定律，體積應(yīng)變，三向應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)變能、體積改變能、畸變能的概念。第八章組合變形構(gòu)件的強度計算（4學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.了解組合變形機構(gòu)的強度計算的基本方法和步驟。2.掌握斜彎曲和拉彎曲組合變形構(gòu)件的應(yīng)力和強度計算。3.熟練掌握圓軸扭轉(zhuǎn)與其他變形的組合時的應(yīng)力和強度計算。教學(xué)內(nèi)容

強度理論的概念，破壞形式的分析，脆性斷裂和塑性屈服，四個經(jīng)典強度理論。組合變形的類型，解決的方法和步驟，組合變形下桿件的強度計算，截面核心的簡介（土建類）第九章實驗應(yīng)力分析（2學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.明確實驗應(yīng)力的分析的目的和電測法的基本原理。為什么要進行溫度補償?2.熟練掌握測量電橋的接法及其應(yīng)用。3.掌握二向應(yīng)力的狀態(tài)主方向已知時的應(yīng)力測定。4.了解二向應(yīng)力的狀態(tài)主方向未知時的應(yīng)力測定。5.了解電測法的主要優(yōu)缺點。教學(xué)內(nèi)容

電測試驗應(yīng)力分析的基本原理和方法，應(yīng)力測定，光測法的基本原理。第十章能量法（8學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.掌握軸向拉壓、圓軸扭轉(zhuǎn)、平面彎曲和組合變形時的桿件變形能的計算,了解變

形能的特點。2.掌握計算位移的莫爾積分法。3.熟練掌握一種計算位移地能量法。如計算莫爾積分的圖形互乘法4.了解虛功和虛位移互等定理及其應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容

桿件應(yīng)變能計算，卡氏定理，莫爾定理，用能量法計算位移。第十一章靜不定結(jié)構(gòu)（6學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.明確靜不定機構(gòu)的概念,掌握判定靜不定次數(shù)的方法。2.掌握用力法解靜不定的基本步驟。3.熟練掌握解一次靜不定機構(gòu)的變形比較法。4.理解力法正則方程的力學(xué)意義和建立過程,并用力法正則方程解靜不定結(jié)構(gòu)。5.掌握利用機構(gòu)在幾何物理和載荷方面的對稱性和反對稱性,來簡化靜不定次數(shù)的方法。教學(xué)內(nèi)容

用力法解簡單靜不定的基本步驟，正則方程，對稱性在解靜不定問題中的應(yīng)用。第十二章動載荷（2學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.掌握勻加速直線運動桿件和勻速轉(zhuǎn)動圓環(huán)的動應(yīng)力計算。2.理解用能量法求解自由落體和水平?jīng)_擊動載荷系數(shù)Kd公式的推導(dǎo)過程及動荷系

數(shù)的物理意義。3.熟練掌握自由落體和水平?jīng)_擊時的動載荷、動應(yīng)力和動變形的計算。4.了解沖擊實驗和提高構(gòu)件抗沖擊能力的措施。教學(xué)內(nèi)容

構(gòu)件作等加速運動和勻速轉(zhuǎn)動的應(yīng)力計算，沖擊時的應(yīng)力和變形計算，動、靜異同動應(yīng)力，動變形的計算。第十三章交變應(yīng)力（3學(xué)時）

教學(xué)目的與要求1.了解疲勞破壞的特點和原因。2.掌握描述交變應(yīng)力的參數(shù)計算。3.明確材料的持久極限及其測定。4.了解影響構(gòu)件持久極限的主要原因。5.掌握對稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強度計算。6.理解非對稱循環(huán)時的材料持久極限曲線及其簡化折線。7.了解非對稱循環(huán)時,構(gòu)件的持久極限簡化折線及其構(gòu)件的疲勞強度計算。8.了解在彎扭組合交變應(yīng)力下構(gòu)件的疲勞強度計算。9.了解提高構(gòu)件疲勞強度的主要措施。教學(xué)內(nèi)容

疲勞破壞的概念，S-N曲線及材料的疲勞極限，影響構(gòu)件疲勞極限的主要因素，有限壽命簡介，提高構(gòu)件疲勞強度的措施，交變應(yīng)力與疲勞破壞，持久極限及其影響因素。第十四章壓桿穩(wěn)定（4學(xué)時）教學(xué)目的與要求1.明確壓桿穩(wěn)定和臨界力的概念。2.理解兩端鉸支細長壓桿臨界力計算公式推導(dǎo)過程。3.了解長度系數(shù)的力學(xué)意義,掌握四種常見約束下細長壓桿臨界力的計算。4.明確壓桿的柔度和歐拉公式的適用范圍。掌握臨界應(yīng)力總圖5.掌握壓桿的穩(wěn)定校核。6.了解提高壓桿穩(wěn)定的措施。教學(xué)內(nèi)容

壓桿穩(wěn)定的概念，細長壓桿臨界載荷的歐拉公式，臨界應(yīng)力、經(jīng)驗公式、臨界應(yīng)力總圖，壓桿的穩(wěn)定校核，安全因數(shù)法，折減系數(shù)法（土木建筑類），提高穩(wěn)定性的措施。附錄A

平面圖形的幾何