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《材料力学A》课程教学大纲

第一篇：《材料力学A》课程教学大纲《材料力学A》课程教学大纲孙国钧、赵社戌教材一、课程基本信息1、课程代码：EM2022、课程名称：材料力学（A类）/MechanicsofMaterials3、学时/学分：/54、先修课程：《刚体静力学》5、面向对象：工程力学专业6、开课院（系）、教研室：船舶海洋工程与建筑学院，固体力学教研室7、教材、教学参考书：[1]《材料力学》孙国钧，赵社戌编著。[2]《材料力学》铁摩辛柯，盖尔。[3]《材料力学》，金忠谋。[4]《材料力学》，刘鸿文。[5]《材料力学》（上下），单辉祖。[6]《材料力学》范钦珊。[7]《AnIntroductiontotheMechanicsofSolids》Crandall,Dahl,Lardner.二、课程性质和任务材料力学是工程力学专业的主干技术基础课。通过材料力学的学习，要求学生掌握变形体力学的基础知识，初步学会应用变形体力学理论分析解决问题的基本方法，对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的材料的力学性能知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实验能力。三、本课程的教学内容和基本要求（一）绪论（3）材料力学的任务及研究对象。变形固体的基本假设。常见的承力构件。载荷的形式。支座与约束反力。力系的平衡条件。分离体和分离体图。内力和截面法。应力，变形与应变。静定和静不定。（二）静定系统的内力（6）截面上的内力。内力方程，内力图。内力的微分关系。奇异函数。平面刚架的内力。曲杆的内力。（三）应力与应变（10）应力分析。平面应力。斜截面上的应力。主应力和主平面。平面应力的莫尔圆。静定应力问题。三向应力圆。空间任意斜截面上的应力。应变分析。平面应变，应变与位移的关系。平面应变的坐标变换。应变圆与主应变。应变的测量。（四）应力应变关系（6）低碳钢拉伸试验。其他材料拉伸性能。压缩时材料性能。广义胡克定律。热应变。复合材料的应力应变关系。复杂应力下的应变能。弹性理论基本方程。（五）轴向受力杆件（6）拉压杆的应力与变形。轴力的平衡微分方程。应力集中。拉压杆的强度条件。连接件强度设计。简单桁架的节点位移。拉压静不定问题。温度应力和装配应力。拉压变形能。（六）强度理论（6）一般应力状态的强度条件。脆性断裂的强度理论。塑性屈服的强度理论。塑性屈服面。三种典型应力状态下的强度条件。（七）扭转（6）圆轴扭转的应力，扭矩和扭转率。圆轴扭转的强度条件，圆轴扭转的刚度条件。圆柱型密圈螺旋弹簧。矩形截面杆的扭转。开口和闭口薄壁杆件的扭转。扭转静不定问题。扭转变形能。（八）梁的弯曲应力（10）截面的几何性质（静矩，惯性矩、极惯矩和惯性积，平行移轴公式；转轴公式，形心主轴，形心主惯性矩）。对称梁纯弯曲。剪切弯曲的正应力和切应力。复合梁的弯曲。梁弯曲的强度条件。弯扭组合变形、拉弯组合变形及强度计算。非对称弯曲。斜弯曲。薄壁截面的剪切中心。（九）弯曲变形（6）梁挠曲线的近似微分方程，积分法计算梁的挠度和转角，叠加法计算梁的挠度和转角，梁的刚度条件。简单超静定梁的解法。（十）、压杆稳定（6）弹性平衡稳定性。细长压杆的临界力。压杆的临界应力。压杆稳定条件。折减系数法。（十一）、能量法（10）外力功与应变能的计算。互等定理。卡氏定理。虚功原理。单位载荷法。力法解静不定问题。连续梁和三弯矩方程。冲击载荷问题。（十二）、构件的疲劳（3）交变应力及其循环特性。疲劳破坏，材料的疲劳极限。影响疲劳极限的因素。对称循环下构件疲劳强度的计算。非对称循环下构件疲劳强度的计算说明：以上每一章后面括号内为学时数，另加六个实验12学时四、实验内容和基本要求（一）实验内容1.拉伸与压缩2.扭转与测G3.工字型梁弯曲4.组合应力5.压杆稳定试验6.动荷系数测定（二）基本要求对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。五、学生能力培养的要求1、掌握内力分析，应力和应变分析，应力应变关系，变形体力学三个基本原理等固体力学基础知识。2、熟练掌握杆件在基本变形时其强度、刚度和稳定性问题的提出与解决方法，初步学会处理变形体力学的基本方法。3、具有将一般零件、构件简化为力学简图的分析能力。4、能够正确计算杆件在基本变形和组合变形时的内力、应力、应变与位移。并能熟练地作出内力图。5、熟练掌握和应用强度、刚度和稳定性的公式对杆件进行设计。具有一定的计算与设计能力。6、理解能量法并能使用能量法进行有关的计算。会求解具有一定难度的静不定问题。7、对金属材料的力学性能有所了解，学会应力测试基本方法。六、其它说明（1）课程教学网站：http://em.sjtu.edu.cn:6666/materialmechanics/（2）大纲中所列内容只表示教学的范围及深度，其先后次序可以根据