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。並要綜合運用先修課程中所學到的有關知識與技能，結合各種實踐教學環節，進行機械工程技術人員所需的基本訓練，為學生進一步學習有關專業課程和有目的從事機械設計工作打下基礎。

一、教學目標

1、知識水平教學目標

通過本課程的教學，使學生對材料力學的基本概念和基本分析方法有明確的認識，能畫出桿件在基本變形下的內力圖，進行應力和位移、強度和剛度的計算，會計算軸向受壓杆的臨界力和臨界應力。並了解低碳鋼和灰口鑄鐵的基本力學效能及其測定方法、應力狀態理論和組合變形下桿件的強度計算及電測實驗應力分析的基本原理和方法。

2、能力培養目標

培養學生將工程實際問題提煉成力學問題（即力學建模）從而進行求解的能力以及實驗技能，利用此課程對學生進行機械工程及自動化專業綜合教育作用，並為後續課程的學習打下堅實的基礎和形成專業的思維方式。

3、素質培養目標

能艱苦奮鬥，有踏實的科學精神、積極向上的學風和對機械工程及自動化專業知識的喜歡及對社會的奉獻精神。

二、教學重點與難點

1、教學重點：

材料力學的基本概念和基本分析方法，桿件在各基本變形下的內力圖、進行應力和位移、強度和剛度的計算。

2、教學難點：

應力狀態理論和組合變形下桿件的強度計算，計算軸向受壓杆的臨界力和臨界應力。

三、教學方法與手段

採用啟發式教學，調動學生學習的主觀能動性，培養學生思考問題、分析問題和解決問題的能力；由於此課程理論較多，需將工程實際問題提煉成力學問題，要注意引導和鼓勵學生通過實踐和自學獲取知識，以「少而精」為原則，精選教學內容；每章後要練習大量習題，通過多練，培養學生分析解決實際問題的能力。

在教學中注重理論與實踐的聯絡，加大實驗環節的力度，將現實中的力學問題課本上的理論相結合，提高課堂資訊量，增加理論教學的直觀性。

四、教學內容、學習目標與學時分配

教學內容教學目標課時分配

共60學時，其中實驗4學時）

第一章緒論及基本概念2

1、材料力學的任務了解0.5

2、可變形固體的性質及其基本假設理解0.5

3、材料力學主要研究物件的幾何特徵理解0.5

4、桿件變形的基本形式掌握0.5

第二章軸向拉伸與壓縮8

1、軸向拉伸和壓縮的概念理解0.5

2、內力、截面法、軸力及軸力圖掌握1.5

3、應力、拉（壓）桿內的應力掌握1

4、拉（壓）杆的變形、虎克定律掌握1

5、拉（壓）杆的變形能理解1

6、材料在拉伸（壓縮）時的力學效能掌握1

7、強度條件、安全係數、許用應力理解1

8、應力集中的概念了解1

實驗一2

第三章扭轉6

1、概述了解0.5

2、外力偶矩、扭矩、扭矩圖掌握1.5

3、等直圓軸扭轉時的應力、強度條件掌握1

4、等直圓軸扭轉時的變形、剛度條件掌握1

5、等直圓軸扭轉時的應變能理解1

6、等直非圓杆自由扭轉時的應力和變形了解1

第四章彎曲內力與彎曲應力12

1、彎曲的概念了解0.5

2、剪力、彎矩、剪力方程、彎矩方程、剪力圖、彎矩圖。掌握2

3、彎矩、剪力、分布荷載集度間的關係及其應用掌握2

4、疊加法作彎矩圖理解2

5、平面剛架和曲杆內力圖掌握1

6、純彎曲橫截面上的應力掌握1

7、橫力彎曲的正應力、強度條件理解2

8、彎曲剪應力、強度條件理解1

9、梁的合理設計理解0.5

實驗二2

第五章梁彎曲時的位移6

1、梁的位移，撓度和轉角理解1

2、撓曲線的近似微分方程及積分理解2

3、按疊加原理計算梁的撓度和轉角理解2

4、梁的剛度條件，提高梁的剛度的措施理解0.5

5、樑內的彎曲應變能了解0.5

第六章簡單的超靜定問題2

1、超靜定問題及其解法理解1

2、拉壓超靜定問題理解1

第七章應力狀態和強度理論6

1、應力狀態的概念了解0.5

2、平面應力狀態的應力分析、主應力理解1

3、空間應力狀態的概念了解0.5

4、應力與應變間的關係掌握1

5、應變能密度了解1

6、強度理論的概念了解0.5

7、四個強度理論及其相當應力理解1

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