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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 

1 

绪论及基本概念 

2 

4 

2 

轴向拉伸和压缩(7.5) 

9 

10 

3 

扭转 

6 

10 

4 

弯曲内力 

8 

14 

5 

弯曲应力 

8 

12 

6 

梁弯曲时的位移计算 

4 

10 

7 

应力状态与强度理论 

10 

10 

8 

组合变形与连接件的计算 

8 

8 

9 

压杆稳定 

6 

16 

10 

附录 

5 

12 

11 

实验 

6 

8 

 

 

 

 

 

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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