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1、材料力学教学大纲课 程 名 称: 材料力学课程英文名称:Mechanics Of Materials总学时: 64 学时授课对象:机械类及相关专业先修课程: 高等数学、线性代数、大学物理（力学部分）、理论力学等。 一、课程的性质、目的和任务 材料力学是一门工科类专业的重要的技术基础课程。通过该课程的学习，要求学生掌握等直杆件的强度、刚度及轴心受压杆件的稳定性的计算；能运用强度、刚度及稳定性条件对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等简单计算工作；初步了解材料的机械性能及材料力学实验的基本知识和操作技能。为机械设计、机械设计原理等后续课程的学习打下坚实的基础。 二、教学基本要求 1.对材料力学的基本
2、概念和基本分析方法有明确认识。 2.具有将一般直杆类零件简化为力学简图的初步能力。能分析杆件的内力，并作出相应的内力图。 3.能分析杆件的应力、位移，进行强度和刚度计算，并会处理一次静不定问题。 4.对应力状态理论与强度理论有一定认识，并能进行组合变形下杆件的强度计算。 5.能分析简单压杆的临界载荷，并进行稳定性校核等计算。 6.对于常用材料的基本力学性能及其测试方法有初步认识。对电测应力方法有初步了解。三、教学内容(一)绪论 材料力学的任务，变形固体的基本假设，杆件变形的基本形式。 （二）拉伸和压缩 轴向拉伸（压缩）的概念及实例。截面法，直杆横截面和斜截面上的应力。最大剪应力。许用应力，强度
3、条件。 轴向拉伸（压缩）时的变形，纵向变形、线应变。虎克定律、弹性模量。抗拉（压）强度。横向变形、泊松比。 低碳钢的拉伸实验，应力应变图及其特性，比例极限，屈服极限、强度极限。滑移线。冷作硬化。延伸率、断面收缩率。铸铁和其他材料的拉伸试验。压缩时材料的力学性能。压缩时的应力应变图。应变能，比能。安全系数。许用应力。应力集中的概念。 简单超静定问题。 （三）剪切与挤压剪切概念。剪切的实用计算。挤压的实用计算。 （四）扭转 扭转的概念和实例。剪切虎克定律，剪切弹性模量。剪应力互等定理。扭矩图。圆轴扭转时的应力和变形。极惯性矩。抗扭截面惯量。抗扭刚度。强度条件和刚度条件。薄壁圆筒的扭转，纯剪切，剪应
4、变。（五）截面图形的几何性质 静矩、惯性矩、简单图形的惯性矩计算。平行移轴公式。组合图形惯性矩的计算。 （六）梁的内力平面弯曲的概念。梁的计算简图。剪力、弯矩。剪力方程式和弯矩方程式。剪力图和弯矩图。弯矩、剪力与分布载荷集度间的微分关系及其应用。 （七）梁的弯曲应力与强度计算纯弯曲时的正应力公式。弯矩与挠曲线曲率间的关系。抗弯刚度。抗弯截面模量。纯弯曲理论的推广。梁的正应力强度条件。矩形、工字形截面和圆形截面剪应力公式简介。提高弯曲强度的措施。 （八）弯曲变形梁的位移和变形。挠度和转角。梁挠曲线的近似微分方程。积分法。叠加法。梁的刚度校核。 （九）应力状态理论与强度理论 应力状态的概念。主应力
5、。主平面。平面应力状态下的应力分析解析法、图解法。三向应力状态下的最大剪应力。广义虎克定律。 E 、 G 、 间关系的介绍。 强度理论概念。最大拉应力理论。最大拉应变理论。最大剪应力理论和形状改变比能理论的简介。 （十）组合变形组合变形的概念与实例。拉伸（压缩）与弯曲组合变形时的应力和强度计算。偏心拉伸（压缩）。扭转与弯曲组合时的强度计算。 （十一）压杆稳定 弹性平衡稳定性的概念，稳定平衡和不稳定平衡。细长压杆临界力的欧拉公式。杆端不同约束的影响。长度系数。柔度。欧拉公式的适用范围。超过比例极限时压杆临界力的经验公式。压杆的稳定校核。 （十二）动载荷等加速运动构件的应力计算。杆件受冲击时的应力
6、和位移计算。动荷系数。提高杆件抗冲击能力的措施。四、实验内容（1）低碳钢和铸铁的拉伸、压缩和扭转试验。 （2）低碳钢和铸铁的扭转试验。 （3）工程材料的弹性常数、的测定试验。 （4）弯曲应力电测试验。 五、 学时分配 教学内容章目 学 时 分 配 讲课 实验 习题课 小计 （一）绪论 2 2（二）拉伸和压缩 42 28（三）剪切与挤压2 2（四）扭转 42 28（五）平面图形的几何性质 2 2（六）梁的内力426（七）梁的弯曲应力与强度计算4 26（八）弯曲变形 4 2 6 （九）应力状态和强度理论 42 6（十）组合变形 4 26 （九）压杆稳定 2 24 （十）动载荷 2 24 机动224总计4081664说明： 1. 学时分配总计：讲课40学时，其中机动2学时；2. 习题课：16学时，其中机动2学时；3. 实验课 8 学时 ； 4. 课内外学时比例为 1:1.5；5. 上课教师可以根据具体情况适当调整。 建议习题数量为 50 题左右。
