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材料力学教学大纲

发布时间:2017/05/02

一、课程性质与教学目的
本课程是土木、水利专业的一门主要的专业技术基础课。目的是使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题有明确的基本概念、必要的基础知识、一定的计算能力以及初步的分析能力和实验能力。为后续课程(钢结构等)打下基础。
通过教学,培养学生辩证法思维、哲学精神和综合运用知识解决问题的能力。
二、基本要求
(1)对本课程地基本概念和基本分析方法有明确的认识。
(2)具有将构件简化为计算简图的初步能力。
(3)正确分析杆件在常见荷载作用下的变形形式,熟练地分析杆件的内力、绘制相应的内力图。
(4)能分析杆件的应力、变形,进行强度、刚度和稳定性计算 。
(5)对应力状态理论和强度理论有一定的认识,能进行组合变形下的强度计算。
(6)能计算简单压杆的临界荷载和临界应力,并进行稳定校核。
(7)了解常用材料的基本力学性能,对起测试方法有初步认识。
(8)初步掌握电测法的基本原理和方法。
三、教学内容
1、 绪论及基本概念

料力学的任务;变形固体的性质及基本假设;杆件变形基本形式。
2、轴向拉伸和压缩

轴向拉伸和压缩的概念;内力、截面法、轴力及轴力图;横截面及斜截面上的应力;拉(压)的杆变形、胡克定律、应变能;材料在拉伸和压缩的力学性能;强度条件、安全系数、许用应力;应力几种的概念。
3、 扭转转

的概念和实例;扭矩图;薄壁圆筒扭转; 圆杆扭转应力、极惯性矩、抗扭截面模量、强度条件;等直圆杆扭转变形、刚度条件、应变能;非圆截面杆扭转计算。
4、弯曲内力

平面弯曲的概念,梁的计算简图;剪力和弯矩;剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图;弯矩、剪力与荷载集度间的关系;按叠加原理作弯矩图。
5、弯曲应力

弯曲时梁横截面上的正应力、抗弯截面模量;横力弯曲、梁的正应力强度条件; 梁横截面上的剪应力、剪应力强度条件;梁的合理设计。
6、 梁弯曲时的位移计算
挠曲线近似微分方程极其积分;按叠加原理计算梁的挠度和转角;梁的刚度计算、应变能。
7、应力状态和强度理论
应力状态的概念;平面应力状态的研究;梁的主应力、主应力迹线的概念;复杂应力状态的概念;平面应力状态下的应变能;应力与应变力态间的关;强度理论的概念;四个强度理论及相当应力;各种强度理论的适用范围及应用举例。
8、组合变形及连接件计算概

述,斜弯曲;弯曲与扭转;拉伸(压缩)与弯曲; 偏心拉伸(压缩);连接件的实用计算;铆钉连接的计算;截面核心。
9、压杆稳定
压杆稳定性的概念;细长中心受压直杆临界力的欧拉公式;不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式、压杆的长        度系数; 欧拉公式的应用范围;压杆的临界应力总图、压杆稳定因数;压杆的稳定计算、合理截面。
10、附录Ⅰ截面的几何性质截面的静矩和形心;极惯性矩;惯性矩;惯性积;平行移轴公式;组合截面的静矩;转轴公式;主惯性轴;主惯性矩。

四、实验(上机)内容
实验安排:
拉伸(压缩)实验;扭转实验;弯曲正应力实验。
五、前修课程
理论力学
六、学分及学时分配
学分:4
学时:72

序号 

  内              容 

学  时 

课内 

课外 

绪论及基本概念 

轴向拉伸和压缩(7.5) 

10 

扭转 

10 

弯曲内力 

14 

弯曲应力 

12 

梁弯曲时的位移计算 

10 

应力状态与强度理论 

10 

10 

组合变形与连接件的计算 

压杆稳定 

16 

10 

附录 

12 

11 

实验 

 

 

 

 

 

小计 

72 

 

七、参考书目
1.(美)S.P铁木辛哥  J.M.格尔 著,材料力学(上、下)       
2.刘鸿文  编,材料力学(上、下)            
3.刘鸿文  编,高等材料力学                  
4.苏翼林  编,材料力学(上、下)            
5.清华大学材料力学教研室  编,材料力学解题指导及习题集

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