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1、四 川 大 学 教 案【首页】课程名称材料力学（IV）授课专业各专业年级03课程编号30500925课程类型必修课校级公共课（）；基础或专业基础课（ ）；专业课（ ）选修课限选课（ ）；任选课（ ）授课方式课堂讲授（）；实践课（ ）考核方式考试（）；考查（ ）课程教学总学时数48学 分 数3学时分配课堂讲授 48学时； 实践课 学时（注：实验单独设课）教材名称材料力学（）作 者单辉祖出版社及出版时间高等教育出版社 2003指定参考书Mechanics of Materials材料力学（）（）Mechanics of Materials工程力学教程（）（） 作 者J. Gere刘鸿文F. P.
2、Beer范钦珊出版社及出版时间机械工业出版社 2003高等教育出版社 2003清华大学出版社 2003高等教育出版社 1998授课教师李亚兰职 称讲师单 位建环学院授课时间2006.22006.7注：表中（ ）选项请打“”四 川 大 学 教 案【理、工科】周 次第 1 周， 第 1 次课备 注章 节名 称第一章 绪论本课程的教学应将启迪学生思维放在极其重要的位置。以多媒体为教学的主要手段，充分利用多媒体信息量大的优势，同时注意与学生的认知规律相结合。基于多年教学实践和教学改革的经验，在教学中，没有完全按照主教材的顺序和内容来安排教学。考虑学生自学的方便，每章开始时，都在电子教案中标识出本章内容
3、在主教材出现的页码。授 课方 式理论课（）；实践课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求1. 通过图片和实例，说明本课程与工程实践和生活实践的紧密关系；2. 了解本课程的主要内容和主要方法。教学内容提要时间分配序：材料力学，你身边的科学1. 材料力学的主要内容工程构件的力学分析（强度、刚度、稳定性） 固体力学的基础性概念（应力、应变、本构关系）2. 材料力学的基本假定 关于材料性质的假定（连续性、均质性 各向同性） 关于变形的假定（小变形）3. 材料力学的主要研究对象 工程构件的基本类型（杆、板、壳、体） 杆件的支承形式 杆件变形的基本形式（拉压 、扭转、弯曲、剪切） 杆件的不同用途和形式 杆
4、件变形的平截面假设 4. 材料力学的研究方法 力学分析、物理分析、几何分析1020202515第1页教学重点与难点1. 区别强度与刚度的概念2. 小变形假定带来的方便：可以在未变形的构形中进行计算3. 与理论力学的联系与区别 力的平移定理 力系的等效（通过实例说明）在电子教案中，专设了“分析与讨论”栏目，应组织学生讨论。要注意发挥学生的参与积极性，必要时给予一定的提示或引导。讨论、练习、作业1. 分析和讨论：下面的结构具有什么变形效应？（拉弯组合、弯扭组合、斜弯曲的初步认识）2. 分析和讨论：力的可移性和力偶在平面内的任意移动性，对刚体和变形体的不同影响。可以总结出什么规律？教学手段多媒体教学
5、，必要时使用黑板参考资料刘鸿文，材料力学（），pp1 11薛明德，力学与工程技术的进步，pp124，2646注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第2页四 川 大 学 教 案【理、工科】周 次第 1 周， 第 2 次课备 注章 节名 称第二章 内力与内力图2.1 内力定义和符号规定 2.2 内力方程及内力图授 课方 式理论课（）；实践课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求本章是本课程重要的组成部份。本章要使学生掌握杆件内力分析的基本方法，具体要求是：1. 准确理解杆件内力的定义和符号规定。2. 能正确利用截面法建立杆件的内力方程。3. 能利用截面法迅速求出指
6、定截面的内力。教学内容提要时间分配2.1 内力定义和符号规定1. 内力的定义截面上的三个主矢：轴力及两个剪力截面上的三个主矩：扭矩及两个弯矩2. 杆件内力与变形的关系3. 内力的符号规定内力符号规定的原则轴力、扭矩、剪力、弯矩的符号规定2.2 内力方程及内力图用截面法求内力方程，依据方法和步骤例题（四则：拉压、扭转各一例，弯曲两例，详见电子教案）课堂练习155104020第3页教学重点与难点1. 应透彻理解内力符号规定与外力的区别，尤其应熟练掌握轴力和弯矩的正负规定。内力的符号是根据它所引起杆件的变形趋势规定的，这一点与理论力学不同。2. 截面法是建立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先
7、将未知内力设正，建立方程时，内力和外力统一地按理论力学的规则进入方程。因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定。3. 但是在求某个指定截面的内力时，尽量用更简便的方法，不必总是通过建立内力方程求解。4. 计算梁横截面的内力时，应特别注意外力的方向与其引起的内力符号的关系，以保证内力的正负号正确。在电子教案中，专设了“动脑又动笔”栏目，这是本课程实现课堂练习的主要途径。讨论、练习、作业1. 动脑又动笔：将弯矩和剪力分别对 x 求导。由此能得到什么启示？2. 动脑又动笔：四则练习（列于电子教案中）作业：习 题：2-1（d），2-2，4-1（d）， 5-1（d），5-2（f）5-6（c）、（d）
8、、（e）、（f） 教学手段多媒体教学，必要时使用黑板参考资料J. Gere，Mechanics of Materials，pp271371刘鸿文，材料力学（），pp74 76, pp112137注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第4页四 川 大 学 教 案【理、工科】周 次第 2 周， 第 1 次课备 注章 节名 称第二章 内力与内力图2.3 梁的平衡微分方程及其应用授 课方 式理论课（）；实践课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求1. 能准确掌握集中力、集中力偶矩和均布荷载对剪力图弯矩图的影响。2. 能利用梁的平衡微分关系熟练画出梁的剪力弯矩图。教学内
9、容提要时间分配2.3 梁的平衡微分方程及其应用 控制面2.3.1 梁的平衡微分方程 梁的平衡微分方程推导，意义控制面 AB 之间只有分布荷载作用，剪力弯矩图的规律2.3.2 梁承受集中荷载的情况 集中力，剪力弯矩图规律 集中力偶矩，剪力弯矩图规律2.3.3 根据外荷载画剪力弯矩图 荷载形式、剪力图和弯矩图之间的关系 例题二则，见电子教案根据外荷载直接画剪力图弯矩图的要点课堂练习二则，见电子教案例题二则，见电子教案加快画图速度的若干技巧改错一则，见电子教案本章内容小结21515101031010555第5页教学重点与难点1. 正确地计算支座反力是绘制内力图的关键，应确保无误。利用平衡方程求出支反
10、力后，应进行校核。 2. 梁的平衡微分方程的主要用途之一就是直接根据外荷载画剪力弯矩图，它在画图中的主要功能是明确图线的走向。3. 应熟练掌握集中力和集中力偶矩对剪力弯矩图的影响。集中力引起剪力图的跃变，使弯矩图在该处出现尖点；集中力偶矩引起弯矩图的跃变，但不直接影响该点的剪力图。但应注意勿将外力和内力混为一谈。4. 注意标出剪力弯矩图中的峰值和关键截面的数据。这些数据可用力学的方法或几何的方法获得。剪力数据由荷载图相应区段的面积导出，弯矩数据由剪力图相应区段的面积导出。注意此处面积的正负。5. 梁的平衡微分方程是在只考虑横向分布力时建立的。当存在着其它形式的荷载（例如分布力偶矩）时，应根据微
11、元区段平衡的方法重新建立微分方程。新建立的方程可能与一般梁的平衡微分方程（弯矩的导数是剪力、剪力的导数是分布荷载）不同。讨论、练习、作业1. 动脑又动笔：二则，见电子教案2. 分析和讨论：荷载作用在中间铰处，如何绘剪力图和弯矩图？哪段有变形？哪段有位移？变形与位移的区别如何？3. 分析和讨论：如果已知剪力图，可以完全确定弯矩图吗？如果已知弯矩图，可以完全确定剪力图吗？作业：习题：5-6（a）、（g）、（h），5-11，5-13（a） 教学手段多媒体教学，必要时使用黑板参考资料J. Gere，Mechanics of Materials，pp271371刘鸿文，材料力学（），pp112137注：
12、教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第6页四 川 大 学 教 案【理、工科】周 次第 2 周， 第 2 次课备 注章 节名 称第三章 固体力学的基本概念3.1 应力的概念 3.2 应变的概念授 课方 式理论课（）；实践课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求通过本章学习，要使学生初步掌握固体力学的基本概念，了解研究材料力学性能的主要观点和视角。具体要求是：1. 初步掌握应力和应变的概念：，并能进行简单的计算。2. 准确理解切应力互等定理。教学内容提要时间分配3.1 应力的概念3.1.1 应力的定义1. 定义应力矢量，正应力，切应力，应力的单位 2. 应力的特点 应力矢量与微元面的方位有关 正应力和切应力的变形效应 例题两则（切应力的合成，正应力的合成）3.1.2 切应力互等定理 证明及讨论3.2 应变的概念应变的引入正应变，切应变，应变的量纲例题两则（正方形的剪切变形，应变是变量的情况）讨论力学家与材料力学史 Cauchy3515382第7页教学重点与难点1. 应力矢量是与一定的微元面相联系的。离开了微元面应力矢量便无从谈起。而微元面方位的表征则是其法向单
