課程名稱:材料力學課程**:
課程性質:必修課程類別:專業必修課
開課班級學時/學分:
教材名稱:
參考書目:
授課教師:姓名職稱:
**:e-mail:
答疑輔導方式及時間:課間集中解答及網上答疑
課程基本情況:
總學時: 其中:授課學時: 實驗學時:
1、 課程性質:專業必修課
2、 適用專業:機械本科
3、 先修課程:高等數學、大學物理、工程製圖、理論力學
4、 考核形式:考試
5、 教學環境:採用多**投影教室教學
1、課程的目的與任務
材料力學是由基礎理論課過度到專業課程的技術基礎課。通過該課程的學習,要求學生對桿件的強度、剛度和穩定性問題具有明確的基本概念、必要的基礎知識、比較熟練的計算能力、一定的分析能力和初步的實驗能力。
2、適應的專業與層次
本大綱適用於四年制、本科生機械類專業。系必修課程。
3、課程內容與要求
(ⅰ)課程內容的重點、難點
第一章緒論
第一節材料力學的任務
第二節變形固體的基本假設
第三節外力及其分類
第四節內力、截面法和應力的概念
第五節變形與應變
第六節桿件變形的基本形式
重點講解內力、應力和應變的概念和胡克定律。介紹本課程重點內容及學習方法。
第二章拉伸、壓縮與剪下
第一節軸向拉伸與壓縮的概念和例項
第二節軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內力和應力
第三節直杆軸向拉伸或壓縮時斜截面上的應力
第四節材料拉伸時的力學效能
第五節材料壓縮時的力學效能
第六節 *溫度和時間對材料力學效能的影響
第七節失效、安全因數和強度計算
第八節軸向拉伸或壓縮時的變形
第九節軸向拉伸或壓縮的應變能
第一十節拉伸、壓縮超靜定問題
第一十一節 *溫度應力和裝配應力
第一十二節 *應力集中的概念
第一十三節剪下和擠壓的實用計算
重點講解軸向拉(壓)杆內力(internal forces)、應力(stress)以及強度(strength)計算的概念,截面法(method of sections)在求解拉(壓)杆內力中的具體應用。詳細介紹材料在拉伸與壓縮時的力學效能(mechanical properties)。重點講解軸向拉(壓)杆的應變(strain)和變形(deformation)計算公式。
深入分析節點位移和拉(壓)超靜定問題的計算方法。對拉壓與剪下應變能作一般性介紹。對斜截面上的應力、應力集中的概念及連線部分的強度計算作一般性介紹。
第三章扭轉
第一節扭轉的概念和例項
第二節外力偶矩的計算,扭矩和扭矩圖
第三節純剪下
第四節圓軸扭轉時的應力
第五節圓軸扭轉時的變形
重點講解圓軸扭轉(torsion)時的應力和變形(deformation)計算,強度和剛度(stiffness)條件。對非圓截面軸扭轉及薄壁杆扭轉作簡單介紹。
第四章彎曲內力
第一節彎曲的概念和例項
第二節受彎桿件的簡化
第三節剪力和彎矩
第四節剪力方程和彎矩方向,剪力圖和彎矩圖
第五節載荷集度、剪力和彎矩間的關係
第六節平面曲杆的彎曲內力
重點講解梁的內力及其計算方法,剪力圖(shear force diagram)和彎矩圖(bending moment diagram)的畫法。介紹平面彎曲概念,剪力、彎矩方程的寫法。利用彎矩、剪力與分布荷載集度間的關係畫彎矩圖作為難點仔細講解,反覆訓練。
第五章彎曲應力
第一節純彎曲
第二節純彎曲時的正應力
第三節橫力彎曲(剪下彎曲)時的正應力
第四節彎曲切應力
第五節 *關於彎曲理論的基本假設
第六節提高彎曲強度的措施
梁在純彎曲(pure bending)時的正應力(normal stress)計算,梁的強度校核(check the strength)。介紹梁橫截面上的切應力,合理截面問題,拉(壓)彎組合時的強度計算。一般介紹截面核心的概念。
第六章彎曲變形
第一節工程中的彎曲變形問題
第二節撓曲線的微分方程
第三節用積分法求彎曲變形
第四節用疊加法求彎曲變形
第五節提高彎曲剛度的一些措施
重點講解梁的撓度(deflection)和轉角(angle of rotation),梁的撓曲線近似微分方程(approximately differential equation of the deflection curve)。詳細介紹用積分法、疊加法求梁的撓度和轉角,梁的剛度校核,簡單超靜定梁計算。一般介紹提高彎曲剛度的措施。
第七章應力、應變狀態分析強度理論
第一節應力狀態概述
第二節二向和三向應力狀態例項
第三節二向應力狀態分析——解析法
第四節二向應力狀態分析——**法
第五節 *三向應力狀態
第六節平面應變狀態分析
第七節廣義胡克定律
第八節強度理論概述
第九節四種常用強度理論
重點講解應力狀態(state of strain)的概念,主應力(principal stress)和主平面(principal planes)。較詳細介紹平面應力狀態下的應力分析,三向應力圓,最大剪應力,廣義胡克定律。一般介紹平面應力狀態下的應變分析,形狀改變比能的概念。
重點講解強度理論(theory of strength)的概念,詳細介紹最大拉應力理論,最大拉應變理論,最大剪應力理論,形狀改變比能理論。一般介紹相當應力的概念、其它強度理論及強度理論的適用範圍。
第八章組合變形
第一節組合變形和疊加原理
第二節拉伸或壓縮與彎曲的組合
第三節 *偏心壓縮和截面核心
第四節扭轉與彎曲的組合變形
重點講解彎扭組合時的強度計算問題。
第九章壓桿穩定
第一節壓桿穩定的概念
第二節兩端鉸支細長壓桿的臨界壓力
第三節其它支座條件下細長壓桿的臨界壓力
第四節尤拉公式的適用範圍,經驗公式
第五節壓桿的穩定校核
第六節提高壓桿穩定性的措施
重點講解壓桿穩定性(stability)概念,壓桿臨界力(critical load)的計算公式-----尤拉公式,壓桿穩定性校核。較詳細介紹壓桿柔度的概念,尤拉公式適用的範圍,臨界應力總圖。定性介紹提高壓桿穩定性的措施。
第十章 *動載荷
第一節第一節概述
第二節第二節動靜法的應用
第三節第三節桿件受衝擊時的應力和變形
一般介紹衝擊應力問題。
第十一章 *交變應力
第一節第一節交變應力與疲勞失效
第二節第二節交變應力的迴圈特徵應力幅和平均應力
第三節第三節持久極限(疲勞極限)
第四節第四節影響持久極限的因素
第五節第五節對稱迴圈下構件的疲勞強度計算
第六節第六節持久極限曲線
第七節第七節非對稱迴圈下構件的疲勞強度計算
第八節第八節彎扭組合交變應力的強度計算
一般性介紹。
第十三章* 能量法
第一節第一節概述
第二節第二節桿件應變能的計算
第三節第三節應變能的普遍表示式
第四節第四節互等定理
第五節第五節卡氏定理(second castigliano』s theorem)
第六節第六節虛功原理
第七節第七節單位載荷法,莫爾積分
第八節第八節計算莫爾積分的圖乘法
重點講解應變能(strain energy)的概念、卡氏第二定理和單位載荷法。一般介紹余能的概念及虛功原理。
附錄i 平面圖形的幾何性質
第一節第一節靜矩和形心
第二節第二節慣性矩和慣性半徑
第三節第三節慣性積
第四節第四節平行移軸公式
第五節第五節轉軸公式與主慣性軸
一般介紹靜矩、慣矩的定義和計算方法,慣性半徑的概念,平行移軸公式。介紹主慣性軸和主慣性矩,形心主軸和形心主慣矩等的定義和計算方法。一般介紹慣積,轉軸公式。
(2) 課程要求
a. 對材料力學的基本概念和基本分析方法有正確認識。
b. 具有將桿件、零構件簡化為力學簡圖的初步能力,能分析桿件的內力,並作出相應的內力圖。(特別是剪力圖和彎矩圖。)
c. 能分析桿件的應力、變形,進行強度和剛度計算。
d. 熟練掌握簡單超靜定問題的求解方法。
e. 對應力狀態理論和強度理論有明確認識,並能進行組合變形下桿件的強度計算。
f. 能分析簡單壓桿的臨界荷載,並進行穩定性校核等計算。
g. 對能量法的有關基本原理有明確認識,並熟練地掌握一種計算位移的能量方法。
h. 對常用材料的基本力學性質及其測試方法有初步認識,對電測應力有初步了解。
4、教學模式
本課程以課堂教學(包括多**教學手段)為主,輔以計算機輔助課件(cai)。
5、考核形式
考核形式:該課程考試以閉卷筆試為主,參考平時成績,平時成績50%。
考核內容與結構:應要覆蓋大綱的全部內容。
6、學時分配表
7、教材與參考書
《材料力學》課程教學大綱
8.對桿件的應變能有關概念 基本原理和基本定理有一定認識和掌握,並能夠熟練地用來計算簡單梁 扭轉圓軸和簡單拉壓杆結構的位移,進而計算簡單超靜定問題的內力。9.對於常用材料的基本力學效能及其測試方法有初步認識。10.對於電測實驗應力分析的基本原理和方法有初步認識。三 教學內容與教學要求 1.緒論 內容...
材料力學A課程教學大綱
英文名稱 material of mechanics a 課程編號 63125206 學時數 80 其中實驗學時數 10課外學時數 0 學分數 5 適用專業 工程力學 機械設計製造及其自動化專業 一 課程的性質 目的及任務 材料力學 是各門力學課程的基礎,在許多任務程技術領域中有著廣泛的應用。課程教...
《材料力學》課程教學大綱
三 扭轉 掌握純剪概念,剪下胡克定律,切應力互等定理。掌握軸的內力,圓軸扭轉應力和變形,建立強度和剛度條件,會進行扭轉強度和剛度的計算。了解非圓截面杆扭轉。四 彎曲內力 掌握平面彎曲內力,能夠計算較複雜受載下的內力,利用載荷集度 剪力和彎矩間的關係畫內力圖。五 彎曲應力 掌握對稱與非對稱截面梁的彎曲...