材料力學教學大綱

2021-03-04 09:36:40 字數 5129 閱讀 1394

第一章緒論( 2 學時)

教學目的與要求

1. 了解構件的強度、剛度和穩定性的概念。

2. 明確材料力學的課程的地位和任務。

3. 理解變形固體的基本假設、條件及其意義。

4. 明確內力的概念初步掌握用截面法計算內力的方法。

5. 建立正應力、切應力、線應變、切應變的基本概念。

6. 了解桿件四種基本變形的受力的特點和變形特點。

教學內容

材料力學的任務、同相關學科的關係,變形固體的基本假設、主要研究物件、研究方法、截面法、內力、應力、和應變的概念,基本變形。

第二章軸向拉伸和壓縮( 8 學時)

教學目的與要求

1. 了解軸向拉、壓的受力特點和變形特點。

2. 熟練掌握軸力計算和軸力圖的繪製方法。

3. 了解軸向拉、壓時橫截面上正應力公式的推倒過程和應用條件。

4. 了解軸向拉、壓時斜截面上應力變化規律 , 特別是最大正應力和最大切應變的大小和作用面。

5. 掌握軸向拉、壓時 , 塑性和脆性材料的力學性質 , 並能分析解釋其破壞原因。

6. 掌握工作應力、極限應力許用應力與安全係數的概念。

7. 熟練掌握軸向拉壓杆的強度條件和三種強度問題的計算方法。

8. 明確彈性模量 e 波松比 μ和抗拉 、 壓剛度 ea 的物理意義 , 熟練運用胡克定律計算拉壓杆變形 。

9. 建立軸向拉、壓時彈性變形能的概念和計算方法。

10. 熟練掌握一次拉、壓靜不定的解法 ( 包括溫度應變和裝配應力 ) 。

11. 了解應力集中的概念。

教學內容

軸力與軸力圖,直杆橫截面及斜截面的應力,聖維南原理,應力集中的概念。材料拉伸及壓縮時的力學效能,應力 - 應變曲線。拉壓杆強度條件,安全因數及許用應力的確定。

第三章扭轉和剪下( 5 學時)

教學目的與要求

1. 了解圓軸扭轉時的受力特點和變形特點。

2. 能夠根據軸的傳遞功率和轉速計算外力偶矩。

3. 熟練掌握扭矩的符號規定和扭矩圖的繪製。

4. 掌握切應力互等定理和剪下胡克定律。

5. 了解圓軸扭轉時橫截面上的切應力和扭轉變形公式的推導過程和應力分部規律。

6. 了解圓軸扭轉時斜截面上的應力變化規律 , 特別是最大正應力和最大切應力的大小和作用面。

7. 了解塑性和脆性材料的扭轉實驗。

8. 熟練掌握圓軸扭轉時變形和剛度條件。

9. 熟練掌握建立軸向拉、壓時彈性變形能的概念和計算方法。

10. 掌握剪下和擠壓的實用計算。

11. 了解非圓截面杆和薄壁桿件的扭轉。

教學內容

扭矩及扭矩圖,切應力互等定理,剪下胡克定律,圓軸扭轉的應力與變形,扭轉強度及剛度條件,非圓截面杆扭轉的概念,密圈圓柱螺旋彈簧的應力和變形簡介,剪下及擠壓的概念和實用計算。

第四章彎曲內力( 6 學時)

教學目的與要求

1. 明確平面彎曲的概念。

2. 熟練掌握建立剪力方程、彎曲方程和繪製剪力圖、彎矩圖的方法。

3. 掌握平面剛架的內力計算和內力圖的繪製方法。

4. 熟練運用載荷集中、剪力和彎矩之間的微分關係繪製或校核剪力圖和彎矩圖的方法。

5. 掌握帶梁間鉸靜定梁的內力圖的繪製。

6. 了解用疊加原理作彎矩圖的基本方法。

7. 了解平面曲杆的彎曲內力計算和內力方程的建立方法。

教學內容

平面彎曲的內力,剪力、彎矩方程,剪力、彎矩圖,利用微分關係畫梁的剪力、彎矩圖。

第五章彎曲強度( 8 學時)

教學目的與要求

1. 明確純彎曲和橫力彎曲的概念。

2. 了解梁純彎曲時橫截面上的正應力公式的推導方法和正應力分布規律。

3. 熟練掌握彎曲正應力的計算和彎曲正應力的強度條件及其應用。

4. 理解矩形截面梁衡截面上彎曲切應力公式的推導過程及切應力的分部規律。

5. 掌握常見截面梁衡截面上切應力的計算和彎曲切應力強度條件。

6. 建立彎曲中心的概念 , 橫力彎曲時 , 產生平面彎曲的條件。

7. 了解提高粱彎曲強度的主要措施。

教學內容

彎曲正應力公式,彎曲切應力,彎曲強度條件,薄壁截面梁的彎曲切應力,彎曲中心的概念,提高彎曲強度的措施。

第六章彎曲變形( 4 學時)

教學目的與要求

1. 明確撓曲線、撓度和轉角的概念。

2. 理解求解彎曲變形的撓曲線近似非分方程的建立過程及剛度條件。

3. 掌握用積分法求彎曲變形及確定積分常數的邊界條件和連續條件。

4. 掌握用疊加法求彎曲變形。

5. 了解提高粱彎曲剛度的主要措施。

教學內容

撓曲線及其近似微分方程,積分法和疊加法求梁的位移,梁的剛度校核,提高梁彎曲剛度的措施。

第七章應力及應變分析強的計算( 8 學時)

教學目的與要求

1. 明確什麼叫一點處的應力狀態 ? 為什麼要研究一點處的應力狀態 ?

2. 明確主平面、主應力和應力狀態分析。

3. 熟練掌握各種組合變形的危險點 ( 或指定點 ) 處原始單元體的擷取及各面上的正應力。

4. 熟練掌握二向應力狀態分析的解析罰和**法及單元體與應力圓之間的一一對應關係。

5. 了解三向應力圓的畫法 , 熟練掌握單元體內的最大切應力的計算。

6. 了解平面英里狀態下的應便分析。

7. 掌握廣義胡克定律及應用。

8. 了解複雜應力狀態下的比能、體積改變比能和形狀改變比能。

9. 了解什麼是強度理論 ? 為什麼要建立強度理論 ? 建立強的理論的依據是什麼 ?

10. 熟練掌握四種常用強度理論進行強度計算的方法及強度理論的選擇。

教學內容

應力狀態的概念,平面應力狀態下的應力分析和應變分析的解析法及**法,三向應力狀態的簡介,廣義胡克定律,體積應變,三向應力狀態下應變能、體積改變能、畸變能的概念。

第八章組合變形構件的強度計算( 4 學時)

教學目的與要求

1. 了解組合變形機構的強度計算的基本方法和步驟。

2. 掌握斜彎曲和拉彎曲組合變形構件的應力和強度計算。

3. 熟練掌握圓軸扭轉與其他變形的組合時的應力和強度計算。

教學內容

強度理論的概念,破壞形式的分析,脆性斷裂和塑性屈服,四個經典強度理論。組合變形的型別,解決的方法和步驟,組合變形下桿件的強度計算,截面核心的簡介(土建類)

第九章實驗應力分析( 2 學時)

教學目的與要求

1. 明確實驗應力的分析的目的和電測法的基本原理。為什麼要進行溫度補償 ?

2. 熟練掌握測量電橋的接法及其應用。

3. 掌握二向應力的狀態主方向已知時的應力測定。

4. 了解二向應力的狀態主方向未知時的應力測定。

5. 了解電測法的主要優缺點。

教學內容

電測試驗應力分析的基本原理和方法,應力測定,光測法的基本原理。

第十章能量法( 8 學時)

教學目的與要求

1. 掌握軸向拉壓、圓軸扭轉、平面彎曲和組合變形時的桿件變形能的計算 , 了解變

形能的特點。

2. 掌握計算位移的莫爾積分法。

3. 熟練掌握一種計算位移地能量法。如計算莫爾積分的圖形互乘法

4. 了解虛功和虛位移互等定理及其應用。

教學內容

桿件應變能計算,卡氏定理,莫爾定理,用能量法計算位移。

第十一章靜不定結構( 6 學時)

教學目的與要求

1. 明確靜不定機構的概念 , 掌握判定靜不定次數的方法。

2. 掌握用力法解靜不定的基本步驟。

3. 熟練掌握解一次靜不定機構的變形比較法。

4. 理解力法正則方程的力學意義和建立過程 , 並用力法正則方程解靜不定結構。

5. 掌握利用機構在幾何物理和載荷方面的對稱性和反對稱性 , 來簡化靜不定次數的方法。

教學內容

用力法解簡單靜不定的基本步驟,正則方程,對稱性在解靜不定問題中的應用。

第十二章動載荷( 2 學時)

教學目的與要求

1. 掌握勻加速直線運動桿件和勻速轉動圓環的動應力計算。

2. 理解用能量法求解自由落體和水平衝擊動載荷係數 k d 公式的推導過程及動荷系

數的物理意義。

3. 熟練掌握自由落體和水平衝擊時的動載荷、動應力和動變形的計算。

4. 了解衝擊實驗和提高構件抗衝擊能力的措施。

教學內容

構件作等加速運動和勻速轉動的應力計算,衝擊時的應力和變形計算,動、靜異同動應力,動變形的計算。

第十三章交變應力( 3 學時)

教學目的與要求

1. 了解疲勞破壞的特點和原因。

2. 掌握描述交變應力的引數計算。

3. 明確材料的持久極限及其測定。

4. 了解影響構件持久極限的主要原因。

5. 掌握對稱迴圈下構件的疲勞強度計算。

6. 理解非對稱迴圈時的材料持久極限曲線及其簡化折線。

7. 了解非對稱迴圈時 , 構件的持久極限簡化折線及其構件的疲勞強度計算。

8. 了解在彎扭組合交變應力下構件的疲勞強度計算。

9. 了解提高構件疲勞強度的主要措施。

教學內容

疲勞破壞的概念, s-n 曲線及材料的疲勞極限,影響構件疲勞極限的主要因素,有限壽命簡介,提高構件疲勞強度的措施,交變應力與疲勞破壞,持久極限及其影響因素。

第十四章壓桿穩定( 4 學時)

教學目的與要求

1. 明確壓桿穩定和臨界力的概念。

2. 理解兩端鉸支細長壓桿臨界力計算公式推導過程。

3. 了解長度係數的力學意義 , 掌握四種常見約束下細長壓桿臨界力的計算。

4. 明確壓桿的柔度和尤拉公式的適用範圍。掌握臨界應力總圖5. 掌握壓桿的穩定校

核。6. 了解提高壓桿穩定的措施。

教學內容

壓桿穩定的概念,細長壓桿臨界載荷的尤拉公式,臨界應力、經驗公式、臨界應力總圖,壓桿的穩定校核,安全因數法,折減係數法(土木建築類),提高穩定性的措施。

附錄 a平面圖形的幾何性質( 2 學時)

教學目的與要求1. 掌握靜矩和形心的概念、性質和計算。

2. 掌握慣性矩、慣性半徑、極慣性矩和慣性積的概念、性質和計算。

3. 掌握平行移軸公式及組合圖形慣性矩的計算。

4. 了解轉軸公式 , 主慣性軸、主慣性矩、形心主軸和形心主慣性矩的概念、性質和

計算。教學內容

靜矩、形心、慣性矩、慣性積、慣性半徑、積慣性矩、主軸、形心主慣矩、截面二次矩、平行移軸公式、轉軸公式。

《材料力學》教學大綱

大綱說明 課程 5125001 課程總學時 64課時 講課54課時,實驗10課時 總學分 4學分 課程類別 必修 適用專業 土木工程專業 本科 預修要求 高等數學 理論力學 課程的性質 目的 任務 材料力學是一門重要的技術基礎課,是其它技術課和專業課的基礎。材料力學的任務就是在對構件進行力學分析的基...

材料力學教學大綱

課程 31010240 學位課程 非學位課程 學位課 學時 學分 60 4 適用專業 機械工程與自動化專業 課程簡介 材料力學 是機械工程及自動化專業必修的一門主要基礎課。它的任務是在保證構件既安全適用又經濟的前提下,為構件選擇合適的材料,確定合理的截面形狀和尺寸,提供必要的計算方法和實驗技術。並要...

材料力學教學大綱

課程編碼 120402 課程名稱 材料力學 mechanics of materials 先修課程 理論力學 總學時 80 實驗學時 8 授課學時 72 上機學時 0 一 課程的性質和任務 材料力學是高等工科學校一門很重要的專業技術基礎課,它與機械 土建 交通水利等工程密切相關,在基礎課與專業課之間...