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1、材料力学课程自学辅导资料二八年十月材料力学课程自学进度表教材：简明材料力学 教材编者：刘鸿文 出版社：高等教育出版社：出版时间：1997周次学习内容习题作业测验作业学时自学重点、难点、基本要求1第一章 绪论1.2，1.3，1.43重点与难点：1、材料力学的任务2、变形体及其基本架设、变形3、内力、应力和截面法4、位移、变形与应变基本要求1、掌握材料力学的任务是保证材料具有强度、刚度与稳定性。2、掌握内力、应力、应变的概念。3、掌握截面法。2第二章 拉伸、压缩与剪切2.1，2.14，2.33，2.38，2.458重点与难点1、轴向拉伸与压缩的应力2、轴向拉伸与压缩的变形3、简单拉压超静定问题4、
2、材料在拉伸与压缩时的力学性质5、剪切和挤压强度实用计算、有效挤压面积的确定。基本要求1、 掌握轴向拉伸和压缩的概念。2、掌握截面法求解拉伸和压缩时的内力和横截面上应力。3、掌握简单超静定问题的求解。4、材料在拉伸与压缩时的力学性质，轴向拉伸压缩问题的强度、刚度计算。5、掌握剪切和挤压强度实用计算。3扭转3.1，3.3，3.4，3.6，3.9，3.1610重点与难点1、外力偶矩的计算、扭矩及其方向规定。2、薄壁圆筒扭转时的切应力、切应力互等定理。3、切应变与剪切胡可定律。4、圆轴扭转时的应力公式的推导。5、圆轴扭转时的变形的计算公式。6、利用扭转变形求解扭转中的超静定问题。基本要求1、掌握外力偶
3、矩的计算2、掌握圆轴扭转时的扭矩计算。3、掌握圆轴扭转时的应力及其变形计算。4、掌握圆轴扭转问题中的强度及刚度计算和校核。4平面图形的集合性质4.1，4.6，4.77重点与难点1、静矩和形心的定义及计算。2、惯性矩和惯性半径的定义及计算。3、平行移轴公式。3、惯性积的定义和计算。4、转轴公式。基本要求1、掌握静矩和形心的定义及计算。2、掌握惯性矩和惯性半径的计算。3、灵活运用平行移轴公式求惯性矩。4、掌握惯性积的定义及其意义。5弯曲内力5.1，5.2，5.8，5.96重点与难点1、梁的定义与对称弯曲定义。2、梁的支座和载荷的简化。3、梁的内力剪力和弯矩的定义和符号规定。4、剪力方程和弯矩方程。
4、5、载荷集度与剪力和弯矩的关系。基本要求1、掌握剪力和弯矩的定义及其符号规定。2、掌握剪力方程和弯矩方程的计算。3、利用载荷集度与剪力和弯矩的关系画剪力图和弯矩图。6弯曲应力6.1，6.2，6.7，6.14，6.198重点与难点1、梁的纯弯曲和横力弯曲的定义。2、纯弯曲时的正应力公式推导。3、横力弯曲时的正应力公式。4、弯曲强度的设计与校核。5、提高弯曲强度的措施。基本要求1、掌握矩形截面和圆形截面梁的纯弯曲和横力弯曲时的正应力求解。2、掌握矩形截面和圆形截面梁的横力弯曲时的切应力求解。3、掌握矩形截面和圆形截面梁的弯曲强度计算和校核。7弯曲变形7.1，7.4，7.6，7.7，7.88重点与难
5、点1、梁的挠度和转角的定义。2、挠曲线近似微分方程。3、积分法求解弯曲变形。4、叠加法求解弯曲变形。5、简单静不定梁内力求解。6、提高弯曲刚度的措施。基本要求1、掌握梁的挠度和转角的定义。2、掌握积分法和叠加法求解弯曲变形方法和边界条件的确定。3、掌握矩形截面和圆形截面梁的弯曲强度计算和校核。4、了解提高弯曲刚度的措施8应力状态分析和强度理论8.1，8.3，8.9，8.158.2310重点与难点1、应力状态、主应力、主平面的定义。2、二向应力状态分析。3、应力圆与平面应力状态的对应关系。4、平面最大切应力和应力状态的最大切应力。5、广义胡克定律。6、复杂应力状态的形状改变比能。7、四种强度理论
6、。基本要求1、掌握应力状态的定义。2、已知平面应力状态的一种表达，掌握任意斜截面应力的求解。3、平面最大主应力、最大切应力的求解。4、利用广义胡克定律求解复杂应力状态下的应力应变。5、利用第三、第四强度理论进行复杂应力状态下强度设计、分析和校核。9压杆稳定10.2，10.4，10.5，10.108重点与难点1、压杆稳定的定义。2、两端铰支细长杆的临界压力。3、其他支座杆的临界压力。4、柔度的定义及其意义5、欧拉公式的适用范围。6、压杆的稳定校核及提高压杆稳定性的措施。基本要求1、掌握两端铰支细长杆的临界压力的计算。2、掌握其他支座条件下压杆的临界应力计算。3、掌握柔度的定义及其意义。4、掌握压
7、杆的稳定校核及提高压杆稳定性的措施。10动载荷11.1，11.2，11.8，8重点与难点1、动载荷的定义。2、惯性力和达朗伯原理。3、受冲击载荷下的应力和变形。4、冲击载荷下的动载荷系数。5、动载荷下的强度校核。基本要求1、掌握动静法求动态载荷下的动载荷系数。2、掌握冲击载荷下的动载荷系数。3、掌握动载荷下的强度设计、校核。11交变应力12.1，12.2，12.5，12.78重点与难点1、交变应力与疲劳失效的定义。2、循环特征的定义。3、疲劳极限。4、影响疲劳极限的因素。5、对称循环下的疲劳强度计算。6、非对称循环下的疲劳强度计算。7、提高构件疲劳强度的措施。基本要求1、了解交变应力的定义。2
8、、了解循环特征的定义。3、。掌握对称与非对称载荷情况下的疲劳强度计算。4、了解提高构件疲劳强度的措施。50材料力学课程自学指导书第一章 绪论1、基本知识点1.1 材料力学的任务 研究构件承载能力的一门科学 构件承载能力的三方面：（1）强度：构件抵抗破坏的能力；（2）刚度：构件抵抗变形的能力；（3）稳定性：构件保持原有平衡形式的能力； 材料力学的主要任务: （1）在保证构件既安全适用而又尽可能合理经济的前提下，为构件选择适当的材料、合适的截面形状和尺寸；（2）为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。1.2 变形固体以及其基本假设 材料力学研究的对象都是变形固体。 变形固体有两个基本假设：（1
9、）均匀连续假设；（2）各向同性假设。 弹性变形和塑性变形。 材料力学主要研究弹性范围内的小变形。1.3 内力、截面法及应力 材料力学研究的内力是因外力引起的各部分之间相互作用力： 截面法是用来显示内力与确定内力的方法。 截面内某点的内力集度称为该点的应力。应力为矢量。垂直于截面的分量称为正应力；切于平面的分量称为切应力或者剪应力。1.4 位移、变形以及应变 材料力学研究由于变形所引起的位移。构件内某点的原来位置到其新位置所连的直线段，称为该点的线位移。构件内某一线段或平面所旋转的角度，称为该线段或面的角位移。 应变用来度量构件内一点处的变形程度。分为线应变和切应变，均为无量纲量。（1）变形前，
10、构件内某点的某一个方向的微线段，在变形后该线段长度的改变量和原来长度的比值，称为线应变。（2）变形前，过构件内某点取两个互相垂直的微线段，在变形后该两线段夹角的改变量，称为切应变。 为了研究整个构件的变形，设想把构件分成无数个极其微小的正六面体。称为单元体。整个构件可以看成是所有单元体变形的组合。1.5 杆件变形的基本形式 构件：其集合特征是纵向尺寸远远大于横向尺寸。 在外力作用下，杆件的基本变形有拉伸与压缩、剪切、扭转以及弯曲四种形式，其它复杂的变形可以看成上面几种变形的组合。2、难点和重点（1）变形固体材料力学的研究对象是变形固体，而理论力学研究的对象是刚体，因此在应用理论力学的原理（如力
11、的可传递性）时必须慎重。（2）小变形材料力学中把实际的构件看作是均匀连续和各向同性的变形固体，并主要研究弹性范围内小变形情况，因此构件的变形和构件的原始尺寸相比非常小，通常在研究构件的平衡时，仍然按照构件的原始尺寸进行计算。（3）外力外力包括作用在构件上的载荷和支座反力。（4）内力和应力1、材料力学研究的外力引起的内力，内力与构件的强度、刚度间的关系。2、截面法是材料力学的最基本的方法。3、应力反映了内力的分布集度。在研究平衡时不能把应力直接带入平衡方程中，需要把面积乘入。（5）位移和变形4、材料力学研究的是变形引起的位移。5、应变反映一点附近的变形情况。线应变和切应变是度量一点处变形程度的两
12、个基本量。第二章 轴向拉伸与压缩1、基本知识点1.1 轴向拉伸与压缩杆件的轴线与所承受的力的作用线重合，杆件沿杆的轴线方向伸长或缩短，这种变形形式称为轴向拉伸或轴向压缩。1.2 直杆横截面上的应力 横截面上的内力：横截面上的内力的合力的作用线与轴线重合，轴向内力N称为轴力。轴力的符号规定：拉力为正，压力为负。工程上常以轴力图表示杆件轴力沿杆长的变化。 横截面上的应力：根据圣文南原理，在离杆端一定距离之外，横截面上各点的变形是均匀的，并垂直于横截面，即为正应力。正应力符号的规定：拉应力为正，压应力为负。1.3 强度条件 材料的许用应力 工程上为各种材料规定的设计构件时工作应力的最高限度，用表示。
13、 强度条件： 采用强度条件可以解决三个各方面的问题：强度校核、截面设计以及许可载荷的确定。1.4 斜截面上的应力与横截面成角度的任意截面上，通常有正应力和压应力， 角的符号规定：杆轴线x轴逆时针转到截面的外法线时，角为正，反之为负。1.5 轴向拉伸和压缩时的变形计算与虎克定律 等直杆受到轴向拉力F，杆的原长度为l，横截面积为A，变形后杆长由l变为， 应力和应变关系 杆的横向应变和轴向应变的关系 为泊松比。1.6 简单拉压超静定问题 结构的约束力或构件的内力等未知力只用静力学平衡方程就能确定的问题称为静定问题。当结构的未知力的个数多于静力平衡方程的个数时，采用静力平衡将不能求解全部的未知力，这类
14、问题称为超静定问题，未知力个数和精力平衡方程个数之差称为超静定次数。 解决超静定问题，除了列出平衡方程外，还需要找出足够数目的补充方程，这些补充方程可由结构各部分弹性变形之间的几何关系以及变形和力之间的物理关系求得，将补充方程和静力平衡方程联立求解，即可以得出全部未知力。1.7 应力集中由于结构上和使用上的需要，构件上带有的圆孔、切槽和螺纹等，形成构件形状的突变，发生局部应力增大的现象，称为应力集中。1.8 材料在拉伸和压缩时的力学性能1低碳钢在拉伸时的力学性质 低碳钢应力-应变曲线分为四个阶段：弹性阶段，屈服阶段，强化阶段和局部变形阶段。 低碳钢在拉伸时的三个现象：屈服（流动）现象、颈缩现象和冷作硬化现象。 拉伸时的特性点：（1）比例极限：应力应变成比例的最大应力。（2）弹性极限：材料只产生弹性变形的最大应力。（3）屈服极限：屈服阶段对应的应力。（4）强度极限：材料承受的最大应力。 低碳钢在拉伸时的两个塑性指标：（1）延伸率和（2）断面收缩率 2、工程中没有对于没有明
