材料力学Ⅰ课程教学大纲

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1、《材料力学Ⅰ》课程教学大纲一、课程名称：材料力学ⅠMechanicsofMaterials（Ⅰ）课程负责人：武建华刘德华二、学时与学分：80学时　　5学分三、适用专业：土木工程四、课程教材：《材料力学》，孙仁博王天明等编，中国建筑工业出版社，1995年4月五、参考教材：《材料力学》，孙训方等编，高等教育出版社，1987年5月《材料力学》，刘鸿文等编，高等教育出版社，1982年10月《材料力学》，武建华等编，重庆大学出版社，2002年3月《工程力学》，范钦珊编，高等教育出版社，1998年1月《材料力学》，S.铁

2、摩辛柯，J.盖尔《MechanicsofMaterials》R.c.Hibbler，1997；《MechanicsofMaterials》GereandTimeshenko，1997；《AdvancedstrengthandAppliedStressAnalysis》，RichardG.Budynas，2001；《MechanicsofMaterials》F.P.Beer，2003；《MechanicsofMaterials》Pytal,Kiusalaas，2004；六、开课单位：土木工程学院七、课程的目的、

3、性质和任务材料力学是土木工程专业的一门主要的技术基础课。本课程的教学目的是使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实验能力。培养学生的力学素质和定性、定量分析能力，为学生学习相关专业课程及进行结构设计和科学研究奠定良好的基础。八、课程的主要内容　　1、绪论材料力学的任务。变形固体及基本假设。主要研究对象的几何特征。杆件变形的基本形式分类。2、轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩的概念。内力、截面法。轴力、轴力图。拉压杆横截面、斜截面应力计算。应

4、力集中的概念。拉压杆的变形、胡克定律、泊松比。拉压杆的强度校核（介绍容许应力法和极限状态设计法两个强度计算准则）。低碳钢材料在拉伸压缩时试件的力学性能、延性指标。铸铁在拉伸压缩时的力学性能及其它材料的力学性能。拉压杆系统的简单超静定问题。连接件的实用计算。3、扭转扭转的概念。外力偶矩和扭矩的计算，扭矩图。薄壁圆筒的扭转。剪应力互等定理。剪切胡克定律。扭转圆轴横截面上的剪应力。扭转破坏试验和轴的强度条件。圆轴扭转变形及刚度条件。非圆截面杆在自由扭转时的应力和变形介绍。薄壁截面杆的自由扭转。4、平面图形的几何性质

5、静矩和形心。轴惯性矩和惯性积。平行移轴公式。转轴公式。主惯性矩和形心主惯性矩。惯性半径。5、弯曲内力平面弯曲的概念。梁的内力——剪力和弯矩。梁的剪力方程、弯矩方程，剪力图和弯矩图。弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系和积分关系。用叠加法作内力图。6、弯曲应力弯曲正应力和剪应力概念及计算公式。梁的强度校核。弯心的概念，弯曲正应力与剪应力的量级比较。考虑材料塑性时梁的塑性极限弯矩。7、弯曲变形简单超静定梁梁弯曲变形时截面的挠度和转角的概念。梁的挠曲线近似微分方程。用积分法求弯曲变形。*计算弯曲变形的共轭梁法。利用叠

6、加原理计算弯曲变形。梁的刚度条件，提高弯曲刚度的一些措施。简单超静定梁的解法。8、应力状态理论应力状态的概念。平面应力状态分析——解析法、图解法。三向应力状态的最大应力。广义胡克定律。体积应变。复杂应力状态下的比能。梁的主应力，主应力迹线的概念。*平面应力状态下的应变分析。9、强度理论强度理论的概念。第一、二、三、四强度理论。*莫尔理论。10、组合变形组合变形的概念、求解原理。斜弯曲。弯曲与扭转组合变形。拉伸（压缩）与弯曲组合变形。偏心拉伸（压缩）组合变形。截面核心。11、压杆稳定稳定的概念，分叉点失稳、极值

7、点失稳。细长压杆的临界力，欧拉公式。杆端约束的影响。临界应力，长细比（柔度）。非细长中心压杆的临界应力，切线模量理论。土木工程中压杆稳定性校核。12、杆件的应变能及其应用杆件的应变能概念与计算。功的互等定理和位移互等定理。余能概念。克罗蒂一恩盖塞定理。卡氏定理。13、动荷载动荷载概念。已知加速度时杆件的应力计算。冲击时应力和变形计算。14、循环应力下的疲劳强度计算循环应力与疲劳破坏的概念。恒幅循环应力的表示方法和分类。材料的持久极限，构件的持久极限。对称循环下构件的疲劳强度计算。材料力学实验1、拉伸、压缩实验

8、低碳钢拉伸实验，拉伸图，强度指标和塑性指标。低碳钢弹性模量E的测定。铸铁拉伸实验。低碳钢和铸铁的压缩实验。2、扭转实验与剪切实验低碳钢、铸铁的扭转实验，破坏现象分析。剪切实验。剪变模量G的测定。3、电测应力理论及其方法电阻应变片粘贴实验。测量电桥连接方法实验。4、电测法测定弹性模量E和泊松比υ5、纯弯曲梁变形实验6、纯弯曲梁正应力实验7、内压与扭转组合变形实验8、弯扭联合作用下主应力和内力的测定9、