材料力学课程教学大纲

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1、材料力学课程教学大纲课程类别：专业基础课修读方式：必修课学时：78学分：5学分适用专业：机械设计制造及其自动化专业考核方式：考试先修课程：高等数学、物理学、理论力学一、课程简介《材料力学》是机械类专业的一门主干学科基础课。是固体力学的一个有机组成部分，它的任务就是从理论和实验两个方面研究构件的内力和变形，在此基础上提出强度、刚度、稳定性计算的理论和方法从而方便人们的合理设计构件的尺寸和选择构件的材料，是机械行业技术人员不可缺少的必备知识。对后面的机械设计等课程的学习起到了非常重要的支撑作用。二、课程教学目标本课程为培养机械类

2、专业教师和高级技术人才，增强学生对机械技术工作的适应性，为学习专业课和培养学生的开发创新能力打下坚实的基础。通过材料力学的学习，要求学生掌握杆件的强度、刚度和稳定性问题的基本概念，必要的基础知识，培养学生比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实验能力，从而建立起对机械领域力学方面问题灵活的思维方式，使学生形成科学的思想观和良好的力学素养。三、课程教学内容、要求（一）教学内容1.绪论（1）材料力学的任务和研究对象（2）变形固体的基本假设（3）内力、应力、应变的基本概念（4）杆件变形的基本形式2.拉伸与压缩（1）轴向拉伸和压

3、缩的概念和实例（2）轴力和轴力图（3）直杆横截面和斜截面上的应力（4）许用应力和强度条件（5）圣维南原理（6）应力集中概念（7）轴向拉伸和压缩时的变形（8）纵向变形，线应变（9）虎克定律、弹性模量、抗拉（压）刚度（10）横向变形，泊松比（11）低碳钢拉伸试验，应力——应变曲线及其特征点，比例极限，弹性极限屈服极限，强度极限，强化现象（12）塑性性质——延伸率，截面收缩率（13）铸铁和其它材料的拉伸试验（14）压缩时材料的力学性质，碳钢和铸铁压缩时的应力和应变力（15）应变能，比能（16）拉伸，压缩的超静定问题及解法3.剪切（

4、1）剪切的概念和实用计算（2）挤压的概念和实用计算4.扭转（1）扭转的概念和实例（2）薄壁圆简扭转时的应力和变形（3）纯剪切、剪切虎克定律，剪切弹性模量，剪应力互等定理（4）功率，转速与外力偶矩的关系（5）扭矩和扭矩图（6）圆轴扭转时的应力和变形（7）极惯性矩，抗扭截面模量，抗扭刚度（8）圆轴扭转时的强度条件和刚度条件（9）密圈螺旋弹簧5.截面图形的几何性质（1）形心、静矩、惯矩、惯积（2）平行移轴公式，转轴公式（3）主惯性矩，形心主惯性矩6.弯曲内力（1）平面弯曲的概念和实例（2）梁的计算简图（3）剪力、弯矩及其方程，剪力

5、图和弯矩图（4）载荷集度，剪力和弯矩图和关系及其应用7.弯曲应力（1）纯弯曲时的正应力计算（2）弯矩与挠曲线曲率间的关系（3）纯弯曲理论的推广（4）梁的正应力强度计算（5）矩形截面梁，工字形截面梁的剪应力（6）梁的剪应力强度条件（7）提高弯曲强度的措施8.弯曲变形（1）梁的变形和位移，挠度和转角（2）梁的挠度曲线及其近似微分方程（3）积分法求弯曲变形（4）叠加法求弯曲变形（5）梁的刚度条件，提高弯曲刚度的措施9.应力，应变分析（1）应力状态的概念，主应力和主平面（2）平面应力状态下的应力分析——解析法和图解法（3）广义虎克定

6、律，三个弹性常数（E、u、G）间的关系，体积应变（4）三向应力状态下弹性变形比能，体积改变比能和形状改变比能10.强度理论（1）强度理论的概念，破坏形式的分析，脆性断裂和塑性流动（2）最大拉应力理论（3）最大剪应力理论（4）形状改变比能理论11.组合变形（1）组合变形的概念和实例（2）斜弯曲时的应力和强度计算（3）拉伸（压缩）与弯曲组合时的应力和强度计算（4）扭转与弯曲组合时的强度计算12.能量法（1）变形能的计算（2）单位力法（3）图乘法（4）功的互等定理，位移互等定理13.超静定系统（1）超静定系统的概念及实例（2）简单

7、超静定梁，刚架的解法（3）用力法正则方程解超静定问题14.动载荷（1）动载荷与动应力（2）匀加速运动，匀速转动杆件的应力和变形计算（3）冲击时的应力和变形计算，动荷系数（4）提高杆件抗冲击能力的措施15.交变应力（1）交变应力的概念（2）疲劳限图（3）持久极限和影响持久极限的因素（4）对称循环的疲劳强度校核（5）非对称循环的疲劳强度校核16.压杆稳定（1）弹性平衡稳定性的概念，稳定平衡和不稳定平衡（2）细长压杆临界载荷的欧拉公式（3）杆端约束的影响，长度系数，压杆柔度（4）欧拉公式适用的范围，经验公式（5）压杆的稳定性校核（

8、6）提高压杆稳定性的措施（二）教学要求：1.对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识；2.具有将一般杆类零件简化为简图的初步能力；3.能熟练地做出杆件在基本变形下的内力图，计算其应力和位移，并进行强度和刚度计算；4.对应力状态理论和强度理论有明确认识，并能将其运用于组合变形下杆件的强