材料力学实验教案

《材料力学》课程教案2（二）拉伸、压缩的超静定问题设教学安排 ● 新课引入如图所示的两杆组成的桁架结构受力，由于是平面汇交力系，可由静力平衡方程求出两杆内力。

如果为了提高构件安全性，再加一个杆，三杆内力还能由静力平衡方程求出吗？● 新课讲授一、 静定结构（一）提出问题1和2两杆组成桁架结构受力如图所示，角度已知，两杆抗拉刚度相同，2211A E A E =，求两杆中内力的大小。

（二）分析：求内力⇒截面法（1截2代3列平衡方程）⇒=∑0x 021=-ααSin F Sin F N N ⇒=∑0y 0321=-++F F Cos F Cos F N N N αα 两个方程，两个未知数，可以求解。

引出静定结构：约束反力(轴力）可以由静力平衡方程完全求出。

二、 超静定结构和超静定次数（一）继续提问在现实中为了增加构件的安全性，往往可以多加一个杆，在问题一的基础上在中间再加一个3杆，抗拉刚度为33A E ，如图所示，求3杆中内力的大小。

（二）分析：求内力⇒截面法（1截2代3列平衡方程） ①静平衡方程：平面汇交力系，只能列两个平衡方程⇒=∑0x21=-ααSin F Sin F N N⇒=∑0y 0321=-++F F Cos F Cos F N N N αα 两个方程，三个未知数，解不出。

引出超静定结构：约束反力(轴力）不能由静力平衡方程完全求出。

超静定次数：约束反力（轴力）多余平衡方程的个数。

上述问题属于一次超静定问题。

三、超静定结构的求解方法（一）继续提问，引导学生深入思考：超静定到底能不能求解？实际上F 一定，作用于每个杆上的力都是确定的。

还需再找一个补充方程，材料力学是变形体，受力会引起变形，力和力的关系看不出， 先把变形关系找到，再转化成力的关系。

（重点）②几何方程——变形协调方程：要找变形关系，关键是画变形图（难点）。

节点在中间杆上，左右两杆抗拉刚度相同，角度相同，即对称，因此中间杆仅沿竖直方向产生伸长，确定最终位置。

授课章节：实验一低碳钢拉伸时力学性能的测定授课班级授课日期课题低碳钢拉伸时力学性能的测定时数21.测定低碳钢的屈服极限σ，强度极限σ，延伸率δ和截面收缩率ψ；教学目的S b2.了解液压式万能实验机的工作原理和使用方法；及要求3.会使用引伸计。

教学重点观察低碳钢在实验时的性能和变形断裂特点难点教学方法及教具试验机的使用和实验结果的处理教学方法：讲授、演示、实验教具：液压式万能试验机时间课堂设计〔教学内容、过程、方法、图表等〕分配用课件讲100min 实验一低碳钢拉伸时力学性能的测定授实验原理、实验方一、实验目的法、实验步1.验证胡克定律，测定低碳钢的弹性模量E；2.测定低碳钢的屈服极限σs骤，然后实b，强度极限σ，延伸率δ和截面际演示，再收缩率ψ；分组进行3.掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法；时间课堂设计〔教学内容、过程、方法、图表等〕分配掌握RP—1型试验机自动处理系统的使用。

二、实验设备1、设备名称：液压式万能试验机2、型号：WE—1000A〔600〕3、精度〔或分辨率〕：1%4、最大负荷：200千牛顿A(0～200kN)500千牛顿(A+B)(0～500kN)1000千牛顿(A+B+C)(0～1000kN)实验内容：测量试样尺寸；调整试验机；安装试样及引伸仪；进行预拉；加载；取下试样，恢复原状；测量；数据处理。

根据实验讲解，试验机的组成，工作原理。

实验方法、实验步骤。

先演示，再分组做作业及参考文献课后小结作业：认真填写实验报告参考文献：刘鸿文、吕荣坤主编?材料力学实验?授课章节：实验二弯曲正应力实验授课班级授课日期课题弯曲正应力实验时数2教学目的1.测定梁在纯弯曲和横力弯曲下的弯曲正应力；及要求2初步掌握电测方法。

.My教学重点验证正应力公式I难点正确掌握实验方法教学方法及教具方法：讲授、演示、实验教具：简易加载设备、数字静态应变仪、测力仪四、进行分组实验课堂设计〔教学内容、过程、方法、图表等〕实验二弯曲正应力实验一、实验目的1、验证梁的弯曲正应力在横截面上的分布规律及计算公式；2、学习用数字电阻应变仪测量应变〔应力〕的电测课堂设计〔教学内容、过程、方法、图表等〕方法。

第一章绪论一、教学目标和教学内容1、教学目标⑴了解材料力学的任务和研究内容；(2) 了解变形固体的基本假设；(3) 构件分类，知道材料力学主要研究等直杆；(4)具有截面法和应力、应变的概念。

2、教学内容(1) 构件的强度、刚度和稳定性概念，安全性和经济性，材料力学的任务；(2)变形固体的连续性、均匀性和各向同性假设，材料的弹性假设，小变形假设；(3)构件的形式，杆的概念，杆件变形的基本形式;(4)截面法，应力和应变。

二、重点与难点重点同教学内容，基本上无难点。

三、教学方式讲解，用多媒体显示工程图片资料，提出问题，引导学生思考，讨论。

四、建议学时1～2学时五、实施学时六、讲课提纲1、由结构与构件的工作条件引出构件的强度、刚度和稳定性问题。

强度：构件抵抗破坏的能力；刚度：构件抵抗变形的能力；稳定性：构件保持自身的平衡状态为。

2、安全性和经济性是一对矛盾，由此引出材料力学的任务。

3、引入变形固体基本假设的必要性和可能性连续性假设：材料连续地、不间断地充满了变形固体所占据的空间；均匀性假设：材料性质在变形固体内处处相同；各向同性假设：材料性质在各个方向都是相同的。

弹性假设：材料在弹性范围内工作。

所谓弹性，是指作用在构件上的荷载撤消后，构件的变形全部小时的这种性质；小变形假设：构件的变形与构件尺寸相比非常小。

4、构件分类杆，板与壳，块体。

它们的几何特征。

5、杆件变形的基本形式基本变形：轴向拉伸与压缩，剪切，扭转，弯曲。

各种基本变形的定义、特征。

几种基本变形的组合。

6、截面法，应力和应变截面法的定义和用法；为什么要引入应力，应力的定义，正应力，切应力；为什么要引入应变，应变的定义，正应变，切应变。

第二章轴向拉伸与压缩一、教学目标和教学内容1、教学目标⑴掌握轴向拉伸与压缩基本概念；⑵熟练掌握用截面法求轴向内力及内力图的绘制；⑶熟练掌握横截面上的应力计算方法，掌握斜截面上的应力计算方法；⑷具有胡克定律，弹性模量与泊松比的概念，能熟练地计算轴向拉压情况下杆的变形；⑸了解低碳钢和铸铁，作为两种典型的材料，在拉伸和压缩试验时的性质。

《材料力学》课程教案1（一）轴向拉伸或压缩时的变形教学安排 ● 新课引入工程当中的构件要满足强度、刚度和稳定性的要求。

之前学习了轴向拉伸或压缩时杆的内力，应力，也就是强度问题。

今天转而讨论刚度问题。

工程当中构件因不满足刚度要求而失效的例子比比皆是，所谓刚度就是构件抵抗变形的能力，即一根杆件在设计好了之后，在正常的使用情况下，不能发生太大的弹性变形。

要想限制变形，首先应计算出变形。

如何计算？● 新课讲授一、纵向变形 （一）实验：杆件在受轴向拉伸时，在产生纵向变形的同时也产生横向变形。

纵向尺寸有所增大，横向尺寸有所减少。

思考：如图所示，杆件的纵向变形（axial deformation ）的大小？ 实验结论：F l ∝∆、l l ∝∆、A l 1∝∆AlF l ⋅∝∆⇒ 需引入比例常数，方可写成等式。

比例常数？ （二）推导：杆件原长为l ，受轴向拉力F 之后，杆件长度由l 变成l 1，杆件纵向的绝对变形l l l -=∆1。

为了消除杆件长度对变形的影响，引入应变的概念ε。

当变形是均匀变形时，应变等于平均应变等于单位长度上的变形量，因此l l∆=ε。

学过的有关于ε的知识，即拉伸压缩的胡克定律（Hook’s law ）：当应力不超过材料的比例极限时，应力与应变成正比，写成表达式即：εσ⋅=E )(p σσ<，σ（stress)，ε(strain)。

杆件横截面上的应力：AF A F N ==σ 将应力和应变两式代入胡克定律中，得到：l lE AF ∆⋅=结论：纵向变形l ∆的表达式：EAFll =∆ )(p σσ< ——胡克定律（重点）含义：①E ——弹性模量，反映材料软硬的程度。

单位MPa 。

②在应力不超过比例极限时，杆件的伸长量l ∆与拉力F 成正比，与杆件的原长l 成正比，与弹性模量E 和横截面积A 成反比。

EA ——抗拉刚度，EA 越大，变形越小。

③两个胡克定律，一个是描述应力和应变的关系，一个是表示力和变形的关系，但本质上都是一样的。

材料力学实验简明教程教学设计介绍材料力学实验是一个重要的实验，它可以帮助学生掌握材料力学的基本原理。

本文将介绍材料力学实验的基本原理和实验设计。

材料力学实验基本原理材料力学是研究材料力学性能的一门学科，包括弹性、塑性、破坏、疲劳等方面。

材料力学实验是通过实验来验证材料在不同力下的行为，以此来理解材料的性能。

材料力学实验的实验设计材料力学实验通常包括以下几个步骤。

步骤一：制备样本首先需要制备材料样本，样本要求规格标准、质量可靠并能够满足实验的需要。

步骤二：测量尺寸测量样本的尺寸是材料力学实验的一个重要步骤。

通过测量材料的尺寸可以计算出它的截面积和长度，以及其他相关参数，从而计算它的应变和应力。

步骤三：施加载荷在测量了样本的尺寸之后，需要施加载荷来测试样本的性能。

加载的形式通常有单向拉伸、压缩、剪切等。

步骤四：记录数据在施加载荷的过程中，需要记录相关数据，包括力、位移等参数。

这些数据将会被用来进行后续的数据分析。

步骤五：数据分析最后，根据记录下来的数据进行数据分析，包括计算应力、应变和杨氏模量等参数，并分析样本的破坏机理。

材料力学实验教学设计对于教学设计，我们需要根据学生的学习情况来制定相应的教学计划。

以下是材料力学实验教学的一些建议。

建议一：准备充足的实验材料和设备首先，需要准备充足的实验材料和设备，确保学生可以进行多次实验以便深入理解和掌握材料力学的知识。

建议二：理论学习与实验操作相结合在教学过程中，需要理论知识与实验操作相结合，让学生在实验操作中加深对实验原理的理解。

建议三：鼓励学生探究心理在实验过程中，鼓励学生探究心理，让他们建立自己的实验思路，从而发展创造性思维。

建议四：注意实验安全最后，需要注意实验的安全问题，确保学生的人身安全，避免发生意外事故。

结论材料力学实验是帮助学生深入理解材料力学的关键性实验。

本文介绍了材料力学实验的基本原理和实验设计，并给出了材料力学实验教学的一些建议。

希望本文可以帮助到材料力学实验的教师和学生。

《材料力学实验课》实验教学大纲课程名称：材料力学课程编号：课程总学时：实验学时：6—12本大纲主撰人：授课单位：一、实验教学目标与基本要求《材料力学》是专业（技术）基础课。

材料力学试验是《材料力学I》课程的附属课，是教学内容的重要组成部分。

通过实验使学生对金属材料的力学性能特征及其衡性指标有一个直观的认识,并了解实验内容，熟悉实验手段。

通过本课程教学活动，要求学生对金属材料的力学性能有进一步的了解,熟悉各个试验的试验目的、方法、手段、程序、现象等，并掌握试验机的基本操作。

二、适用专业土木工•程专业三、实验项目内容与学时分配序号实验项H名称内容提要每组人数实验学时实验类型实验要求备注1金属材料的拉伸试验（必做）基本要求：明确试验原理，学会多功能材料力学试验机加载及数据采集分析等操作，测定低碳钢拉伸的两个强度指标：流动极限。

S，强度极限。

p和两个塑性指标：延伸率&断面收缩率（P。

：测定铸铁的强度极限E：绘制两典型材料的力--位移关系曲线；比较两种典型材料的机械性能指标和断口形式。

提高部分：了解试验机加载、数据采集与分析等各部分的工作原理，能根据实验要求设计相应的加载、测试方案，并能设置相应的数拥采集参数：测定低碳钢的断裂时的应力，绘制最大应力--位移关系曲线，明确不同标距对同一试件延伸率测试结果的影响，明确移位处理的实验依据。

3-4 2 验证必修2金属材料的压缩试验（必做）基本要求：明确试验原理：观察低碳钢压缩时的变形形式,绘制力•■位移关系曲线,测定压缩流动极限财观察铸铁压缩时的破坏形式，测定压缩时铸铁的强度极限 Oh，分析铸铁压缩破坏的原因：绘制两典型材料的力-- 位移关系曲线。

提高部分：估算铸铁的剪切极限强度Tb；山力■-位移关系曲线求得低碳钢压缩时应力一位移关系曲线；比较低碳钢拉、压时的流动极限公。

3-4 2 验证必修3应变测试试验基本要求：明确试验原理；明确电阻应变测试桥路原理；通过在等强度梁不同部位粘贴应变片验证不同测量方式的测量结果，并能根据不同的桥路等设置不同的测试参数：将实测的结果与理论指向比较。

材料力学教案范文一、教学目标：1.认识材料力学的基本概念和基本原理；2.理解材料力学与工程实践的关系；3.掌握材料的力学性质，如强度、刚度、韧性等；4.培养学生分析和解决材料力学问题的能力；5.提高学生的实验能力和数据处理能力。

二、教学内容：1.材料力学的基本概念和基本原理：（1）材料的概念、分类及其应用；（2）力学的基本概念和基本原理；（3）材料力学与工程实践的关系。

2.材料的力学性质：（1）应力与应变的概念和计算方法；（2）材料的强度、刚度、韧性、脆性等性质；（3）材料静力学与动力学的基本原理。

3.材料力学问题的分析和解决方法：（1）材料力学问题的基本分析方法；（2）材料力学问题的解决方法；（3）材料力学问题的实例分析。

4.实验与实践：（1）材料力学实验的基本原理和方法；（2）实验数据的处理和分析。

三、教学方法：1.教师讲授+学生自主学习的方法；2.理论与实验相结合的方法；3.个案研究和问题驱动的教学方法。

四、教学过程：1.导入（10分钟）引导学生回顾前一堂课的内容，并通过一个实例引出本堂课的主题，以激发学生的兴趣。

2.理论授课（30分钟）根据教学内容，向学生讲授材料力学的基本概念和基本原理，并结合实例进行讲解。

重点讲解应力、应变、刚度、强度、韧性等概念，并介绍计算方法和相关公式。

3.问题分析与解决（30分钟）向学生提供一些材料力学问题的案例，并引导学生运用所学知识进行分析和解决。

鼓励学生提出自己的想法和解决方法，并进行讨论和交流。

4.实验操作（40分钟）组织学生进行材料力学实验操作，引导学生掌握实验方法和数据处理技巧。

教师和助教全程指导学生，确保实验安全和数据准确。

5.实验报告和讨论（30分钟）学生撰写实验报告，包括实验目的、原理、方法、数据和结果的分析。

学生向全班展示自己的实验结果，并进行讨论和评价。

六、课堂作业（10分钟）布置与本课内容相关的课堂作业，鼓励学生独立思考和解决问题。

并要求学生在下一次上课前完成作业，并准备分享自己的思考结果。

《材料力学》实验教学大纲一、实验课程基本信息课程名称：材料力学实验英文名称：MaterialMechanicsExperiment课程编号：10D3113B课程性质：非独立设课课程类别：专业核心课课程总学时：6课程总学分：课内实验开设实验项目数：3适用专业：机械设计制造及其自动化专业、机械电子专业开课系部：机电工程系二、实验课程的性质、课程目标与及其对毕业要求的支撑1、课程性质材料力学实验是《材料力学》课程的实验教学环节，对于提高学生的综合素质、培养学生的实践能力与创新能力具有极其重要的作用。

2、课程目标课程目标1：通过本实验课程的学习和实际操作，巩固和加深学生对材料力学理论知识的理解，提高学生的实验水平，增强学生的实践能力；提高学生应用实验的手段与方法独立分析问题、研究和解决工程问题的能力。

课程目标2：通过实验提高学生建立力学模型或者修正完善力学模型的能力；通过实验培养学生对一些新材料和新结构的研究能力。

课程目标3：培养学生理论联系实际、实事求是的作风四、实验内容、要求和所用设备1、实验内容和要求：（1）材料拉伸实验：观察分析低碳钢的拉伸过程，测定低碳钢的强度、塑性指标;测绘低碳钢试件的载荷一变形曲线（Q-A/曲线）；测定低碳钢的拉伸屈服点4、抗拉强度%、伸长率8、断面收缩率3。

（2）材料扭转实验：观察低碳钢的扭矩-扭转角曲线（7一0曲线）及变形现象和破坏形式；测定低碳钢的剪切屈服极限八和剪切强度极限r ft。

（3）材料冲击实验：观察分析并比较低碳钢和铸铁两种材料在常温冲击下的破坏情况和断口形貌；测定低碳钢和铸铁的冲击韧度。

2、实验主要设备和台件数实验报告是反映实验工作及实验结果的书面综合资料。

通过实验报告的书写，能培养学生综合表达科学工作成果的文字能力，是全面训练的重要组成部分，必须认真完成。

写实验报告要做到字迹工整，图表清晰，结论简明。

一份完整的实验报告，应由以下内容组成：1、实验名称，实验日期，环境温度等。

《材料力学实验》大班科学教案大班科学教案一、教学目标1.理解材料力学基础知识，学会常见材料的力学行为和性质测试方法；2.掌握实验数据的处理和分析方法，进一步提高实验设计和报告撰写能力；3.培养实验操作技能和团队合作精神，提高实验认真细致及实验安全意识。

二、教学内容1.材料的机械试验方法和设备介绍；2.实验中常见材料的力学行为与性质测试；3.实验数据处理和分析方法；4.实验设计和报告撰写规范。

三、教学过程1.材料机械试验方法和设备介绍了解试验设备的构成、原理和工作方式，熟悉实验室的安全操作规程，了解实验中的常见安全事故及对策。

2.实验中常见材料的力学行为与性质测试通过对材料的拉伸、压缩、剪切等力学行为的测试，了解材料破坏机理的基本规律和特征。

在实验中，可以使用的材料包括金属材料、塑料、橡胶、混凝土等。

3.实验数据处理和分析方法在实验过程中，需要认真记录实验数据，并用计算机对数据进行处理和分析。

需要学习使用常用的计算机统计和分析软件，如Excel、Matlab等，并掌握数据的可视化展示方法。

4.实验设计和报告撰写规范在实验前，需要认真制定实验设计方案，并根据实验结果和分析撰写实验报告。

需要掌握实验报告的格式规范、内容要求和论证方式。

四、教学方法1.讲授与实验相结合的教学方法；2.学生自主探究与教师指导相结合的教学方法。

五、教学效果评估1.实验操作技能和实验数据分析与处理能力方面：根据实验成果和报告，进行评分，同时将实验和分析报告与教学大纲和教学目标进行对比，评估学生的水平；2.实验认真细致及实验安全意识方面：评估学生在实验过程中的纪律性、负责任性和安全意识。

六、教材推荐1.《现代力学实验》；2.《材料力学实验》；3.《大学物理实验指导》。

七、结语通过材料力学实验的学习，不仅可以学到知识，还可以锻炼技能和培养素质。

学生需要具备合理的实验设计和操作，能够准确地搜集和分析数据，制定符合规范的实验报告，掌握实验安全规范，以及团队合作精神。

材料力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握材料力学的基本概念，如应力、应变、弹性模量等；2. 培养学生运用材料力学知识分析简单构件受力情况的能力；3. 使学生了解不同材料力学性能的特点，并能进行简单的力学性能比较。

技能目标：1. 培养学生运用材料力学原理解决实际问题的能力；2. 培养学生通过实验、图表等方法收集、分析、处理材料力学数据的能力；3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料力学的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，树立正确的价值观；3. 使学生认识到材料力学在工程领域的应用，增强学生的社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为专业性较强的学科课程，旨在帮助学生建立材料力学的知识体系，培养实际应用能力。

学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的物理基础和逻辑思维能力，对专业学科有一定的好奇心。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。

通过课程目标分解，实现教学设计和评估的针对性，确保学生达到预期学习成果。

二、教学内容1. 应力与应变的概念及其计算方法；2. 弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能指标；3. 材料的弹性、塑性和韧性特点；4. 轴向拉压、扭转、弯曲等基本受力形式及其计算；5. 材料力学实验方法及数据处理；6. 材料力学在实际工程中的应用案例分析。

教学内容安排与进度：第一周：应力与应变的概念及其计算方法；第二周：弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能指标；第三周：材料的弹性、塑性和韧性特点；第四周：轴向拉压、扭转、弯曲等基本受力形式及其计算；第五周：材料力学实验方法及数据处理；第六周：材料力学在实际工程中的应用案例分析。

教材章节关联：1. 《材料力学》第一章：应力与应变；2. 《材料力学》第二章：材料的力学性能；3. 《材料力学》第三章：轴向拉压与扭转；4. 《材料力学》第四章：弯曲；5. 《材料力学》第五章：实验方法与数据处理；6. 《材料力学》第六章：应用案例分析。

材料力学实验多媒体教案汇报人：日期:contents •实验一：金属材料的拉伸实验•实验二：金属材料的压缩实验•实验三：金属材料的弯曲实验•实验四：金属材料的冲击实验•实验五：复合材料的力学性能实验•材料力学实验多媒体教案总结和展望目录01实验一：金属材料的拉伸实验实验目的和原理01掌握材料拉伸实验的基本原理和方法。

02了解金属材料在拉伸过程中的力学性能和变化规律。

03学习通过拉伸实验评估材料的强度和塑性的方法。

实验设备和方法实验设备万能材料试验机、试样、测量仪器等。

实验方法将试样放置在万能材料试验机上，启动试验机进行拉伸实验，记录试样在拉伸过程中的变形和应力变化，观察试样断裂后的形态。

2. 启动试验机设置试验机的拉伸速度和测量范围，启动试验机进行拉伸实验。

4. 结果评估根据实验数据，评估金属材料的强度和塑性，比较不同金属材料的性能差异。

3. 数据记录记录试样在拉伸过程中的变形和应力变化，观察试样断裂后的形态，对实验数据进行整理和分析。

1. 准备工作选择合适的试样，进行测量和记录，将试样放置在万能材料试验机上。

实验步骤和数据记录02实验二：金属材料的压缩实验实验目的和原理实验目的通过金属材料的压缩实验，观察和分析金属材料的变形和破坏行为，进一步理解材料力学的基本原理和概念。

实验原理金属材料在受到压力作用时，会发生变形和破坏。

通过实验可以观察到金属材料的屈服点、最大承载能力以及破坏形式等特征。

压力机、试件、测量仪器（如千分尺）、支架等。

实验方法将试件放置在压力机上，调整压力机的压力，对试件进行压缩。

同时，使用测量仪器测量试件的变形量，并观察试件的破坏形式。

实验设备实验设备和方法VS实验步骤和数据记录实验步骤1. 将试件放置在支架上并固定。

2. 调整压力机的压力至预设值。

3. 对试件进行压缩，并观察试件的变形和破坏情况。

4. 使用测量仪器测量试件的变形量，并记录数据。

数据记录：记录试件的初始尺寸、最大承载能力、屈服点、破坏形式以及变形量等数据。

材料力学实验与教学设计材料力学实验是材料力学学科中的重要环节，是通过实验手段研究材料力学特性的过程。

在教学中，实验可以培养学生的科学精神和实验技能，促进理论与实践相结合的教学模式。

在本文中，我们将介绍材料力学实验的基本内容和实验教学设计的要点。

材料力学实验基础实验器材材料力学实验器材主要包括机械性能试验机、金相显微镜、电镜等。

机械性能试验机是材料力学实验的核心设备，它可以对材料进行拉伸、压缩等试验，获取材料的力学性能指标，包括材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等。

金相显微镜和电镜主要用于对材料的微观结构进行观察和分析。

实验对象材料力学实验的对象主要是材料的各种力学性能，包括材料的弹性模量、泊松比、屈服强度等。

其实验对象主要分为金属材料、聚合物材料、复合材料、非晶态材料等。

实验方法材料力学实验的方法主要包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。

在实验前需要对材料进行样品的准备工作，包括样品的制备、表面的处理等。

同时，需要根据实验要求选择相应的实验方法，以获取准确的实验数据。

实验教学设计要点实验目标材料力学实验的目标主要围绕着培养学生的实验技能和科学精神。

具体来说，实验目标包括：1.培养学生的实验技能，包括样品制备、仪器操作、数据处理等。

2.培养学生的科学精神，包括实验现象的观察、数据的分析、实验结论的推导等。

3.提高学生的创新能力，促进学生将所学理论知识应用于实验设计和数据处理中。

实验内容材料力学实验的内容主要包括实验介绍、实验操作、数据处理等。

在实验前需要对实验内容进行详细的介绍和讲解，以帮助学生全面掌握实验的目的、方法和要求。

在实验操作方面，需要重点关注实验过程中的注意事项和技巧。

同时，需要对实验数据进行详细的处理和分析，以得出准确的实验结论。

实验安全在进行材料力学实验时，需要注意实验安全。

具体来说，需要关注以下几个方面：1.样品的处理：在样品的制备过程中，需要遵守相应的安全操作规程，确保样品的制备过程安全、环保。

教学目标：1. 理解材料力学的基本概念和理论；2. 掌握材料力学的基本计算方法和应用；3. 培养学生的创新思维和实际操作能力；4. 提高学生的团队协作能力和沟通能力。

教学内容：一、绪论1. 材料力学的定义和发展历程；2. 材料力学的研究内容和应用领域；3. 材料力学的基本假设和模型。

二、材料力学基本理论1. 材料的应力-应变关系；2. 材料的强度理论；3. 材料的疲劳与断裂。

三、材料力学基本计算方法1. 材料的弹性力学分析；2. 材料的塑性力学分析；3. 材料的断裂力学分析。

四、材料力学应用实例1. 梁的弯曲变形与强度计算；2. 圆轴的扭转变形与强度计算；3. 材料的疲劳与断裂分析。

教学过程：一、导入1. 通过实际工程案例，让学生了解材料力学在实际工程中的应用；2. 引导学生思考材料力学的基本问题，激发学习兴趣。

二、基本理论讲解1. 讲解材料力学的定义、研究内容和应用领域；2. 讲解材料力学的基本假设和模型；3. 讲解材料的应力-应变关系、强度理论和疲劳与断裂。

三、基本计算方法讲解1. 讲解弹性力学分析、塑性力学分析和断裂力学分析的基本方法；2. 通过例题讲解，让学生掌握计算方法和步骤。

四、应用实例讲解1. 讲解梁的弯曲变形与强度计算、圆轴的扭转变形与强度计算、材料的疲劳与断裂分析；2. 通过实例分析，让学生了解材料力学在实际工程中的应用。

五、课堂练习与讨论1. 学生进行课堂练习，巩固所学知识；2. 学生分组讨论，提出问题并解答，提高团队协作能力和沟通能力。

教学评价：1. 课堂表现：观察学生在课堂上的学习态度、积极参与程度；2. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量，了解学生的学习效果；3. 期末考试：通过考试检验学生对材料力学的掌握程度。

教学反思：1. 教师要关注学生的学习需求，及时调整教学内容和方法；2. 注重培养学生的创新思维和实际操作能力，提高学生的综合素质；3. 加强与学生的沟通，关注学生的心理需求，营造良好的学习氛围。

西南交大材料力学教案一、引言1. 课程背景材料力学是工程专业的一门重要基础课程，主要研究材料在外力作用下的力学行为，包括弹性、塑性、断裂等现象。

通过对材料力学的学习，使学生掌握材料的基本力学性质，能够分析评价材料的力学性能，为工程设计和施工提供理论依据。

2. 课程目标（1）理解材料力学的基本概念、原理和公式；（2）掌握材料力学性能的测试方法和技术；（3）能够运用材料力学知识分析和解决实际工程问题。

二、弹性理论1. 弹性与弹性形变介绍弹性的概念，解释弹性形变、弹性模量、泊松比等基本概念，并通过实例说明弹性形变在实际工程中的应用。

2. 应力与应变讲解应力、应变的概念及计算方法，分析拉压杆、扭转、弯曲等基本受力状态下的应力与应变关系，引导学生运用弹性理论分析实际问题。

3. 弹性方程与弹性能量推导弹性方程，讲解位移场、应力张量等概念，介绍弹性能量的表达式，探讨弹性能量在工程中的应用。

三、塑性理论1. 塑性与塑性变形介绍塑性的概念，分析塑性变形的特点，讲解塑性变形的测量方法，以及塑性变形在工程中的应用。

2. 塑性准则与屈服条件介绍屈服的概念，讲解塑性准则（包括屈服强度、极限强度等），分析不同加载路径下的屈服条件。

3. 塑性变形的基本方程推导塑性变形的基本方程，讲解应力增量、应变增量等概念，引导学生运用塑性理论分析实际问题。

四、断裂与疲劳1. 断裂力学基础介绍断裂力学的概念，讲解断裂韧度、裂纹扩展速率等基本参数，分析断裂力学在工程中的应用。

2. 疲劳与疲劳寿命讲解疲劳现象，分析疲劳寿命的影响因素，介绍疲劳强度设计方法，探讨疲劳损伤在工程中的应用。

3. 断裂与疲劳的防治措施分析断裂与疲劳产生的原因，讨论防治措施，如材料选择、结构设计优化、焊接技术等。

五、材料力学实验1. 实验目的与意义讲解材料力学实验在教学和科研中的重要性，明确实验目标，使学生了解实验方法和技巧。

2. 实验设备与方法介绍实验设备、实验原理及实验方法，如拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等，引导学生动手进行实验操作。

材料力学实验教案实验一 低碳钢的拉伸实验一、实验名称 低碳钢的拉伸实验。

二、实验目的1．测定低碳钢的屈服极限σs 、强度极限σb 、伸长率δ和断面收缩率Ψ； 2．观察低碳钢拉伸过程中的弹性变形、屈服、强化和缩颈等物理现象； 3. 熟悉材料试验机和游标卡尺的使用。

三、实验设备 1．手动数显材料试验机 2．MaxTC220试验机测试仪 3．游标卡尺 四、试样制备低碳钢试样如图所示，直径d=10mm ，测量并记录试样的原始标距L 0。

五、实验原理1. 材料达到屈服时，应力基本不变而应变增加，材料暂时失去了抵抗变形的能力，此时的应力即为屈服极限σs 。

2. 材料在拉断前所能承受的最大应力，即为强度极限σb 。

3. 试样的原始标距为L 0，拉断后将两段试样紧密对接在一起。

量出拉断后的长度L 1，伸长率为拉断后标距的伸长量及原始标距的百分比，即4. 拉断后，断面处横截面积的缩减量及原始横截面积的百分比为断面收缩率，即%100A A A 010⨯-=ψ 式中A 0—试样原始横截面积；A 1—试样拉断后断口处最小横截面积。

六、实验步骤1．调零。

打开力仪开关，待示力仪自检停后，按清零按钮，使显示屏上的按钮显示为零。

2．加载。

用手握住手柄，顺时针转动施力使动轴通过传动装置带动千斤顶的丝杠上升，使试样受力，直至断裂。

3．示力。

在试样受力的同时，装在螺旋千斤顶和顶梁之间的压力传感器受压产生压力信号，通过回蕊电缆传给电子示力仪，电子示力仪的显示屏上即用数字显示出力值。

4．关机。

实验完毕，卸下试样，操作定载升降装置使移动挂梁降到最低时关闭力仪开关，断开电源。

七、数据处理1. 记录相关数据2. 计算伸长率δ和断面收缩率Ψ3. 在应力应变图中标出屈服极限σs和强度极限σb八、应力应变图分析低碳钢的拉伸过程分为四个阶段，分别为弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段和缩颈阶段。

1. 弹性变形阶段：在拉伸的初始阶段，应力和应变的关系为直线，此阶段符合胡克定律，即应力和应变成正比；2. 屈服阶段：超过弹性极限后，应力增加到某一数值时，应力应变曲线上出现接近水平线的小锯齿形线段，此时，应力基本保持不变，而应变显著增加，材料失去了抵抗变形的能力，锯齿线段对应的应力为屈服极限；3. 强化阶段：经屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形，必须增加拉力，强化阶段中最高点对应的应力为材料所能承受的最大应力，即强度极限；4. 缩颈阶段：当应力增大到最大值之后，试样某一局部出现显著收缩，产生缩颈，此后使试样继续伸长所需要的拉力减小，最终试样在缩颈处断裂。

《材料力学》课程教案3（三）载荷集度、剪力和弯矩的关系教学安排●新课引入1、画剪力弯矩图的重要性；2、分段列剪力弯矩方程，再画剪力弯矩图十分麻烦；3、是否可以根据外力直接且快速画出剪力弯矩图；4、检验剪力弯矩图正确与否很方便。

● 新课讲授一、 q(x)、F S (x)、M(x)间的关系如图所示，推导：（1）取坐标系如图，x 以向右为正，y 轴向上为正。

（2）距原点x 处取微段（微段上不能受集中力与集中力偶，只受分布载荷）长为dx 。

（3）微段上的载荷集度q(x)可视为均布，（因为是微段），且规定q(x)↑为正+，q(x)↓为负－。

（4）微段两侧横截面上的F S (x)，M(x)均设为正方向，左边剪力弯矩为 F S (x)，M(x)，右边剪力弯矩相应有一个增量dF S (x)，dM(x)，所以右边剪力弯矩为F S (x)+dF S (x)，M(x)+dM(x)。

（5）讨论微段平衡()()()[]()0=++-=∑dx x q x dF x F x F F S S S y ()()x q x x F S =d d0=∑C M ()()()[]()()02=⋅+++-dx dx x q dx x F x dM x M x M s 略去高阶微量再取导数，得：三个式子即载荷集度、剪力、弯矩之间的导数关系。

导数关系的几何意义：剪力图在一点处的斜率等于该点处分布荷载集度的大小，弯矩图在一点处的斜率等于对应截面上剪力的大小，弯矩图的凹向决定载荷集度的正负。

利用导数关系积分得：dxx Fs x x x M x M dxx q x x x Fs x Fs )()()()()()(12121212⎰⎰=-=-积分关系的几何意义：在2x x =和1x x =两截面上的剪力之差，等于两截面间分布载荷图的面积；两截面上的弯矩之差，等于两截面间剪力图的面积。

导数关系和积分关系的几何意义用于剪力图和弯矩图的绘制与校核，一般校核时用。

材料力学课程设计7.6一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解材料力学的基本概念，如应力、应变、弹性模量等。

（2）掌握材料力学的基本理论，如弹性理论、塑性理论等。

（3）熟悉材料力学的基本方法，如实验方法、数值方法等。

2.技能目标：（1）能够运用材料力学的基本理论分析实际问题。

（2）能够运用材料力学的基本方法解决工程问题。

（3）具备一定的科研能力和创新精神。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对材料力学的兴趣和热情。

（2）培养学生勇于探索、严谨治学的科学态度。

（3）培养学生团结协作、积极向上的团队精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.材料力学的基本概念，如应力、应变、弹性模量等。

2.材料力学的基本理论，如弹性理论、塑性理论等。

3.材料力学的基本方法，如实验方法、数值方法等。

4.实际工程中的应用案例。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

具体方法如下：1.讲授法：用于讲解基本概念、基本理论和基本方法。

2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生更好地理解材料力学的应用。

3.实验法：学生进行实验，培养学生的实践能力和观察能力。

4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的思维能力和表达能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《材料力学》等。

2.参考书：提供相关的参考书籍，以便学生课后自主学习。

3.多媒体资料：制作精美的PPT，辅助讲解和展示相关内容。

4.实验设备：准备实验所需的设备，如拉伸试验机、压缩试验机等。

通过以上教学资源的支持，相信能够提高本节课的教学质量，达到预期的教学目标。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用多种评估方式相结合的方法。

具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性。

材料力学性能教案一、教学目标1. 让学生了解材料力学性能的概念及其重要性。

2. 使学生掌握材料拉伸、压缩、弯曲等基本力学性能的测试方法。

3. 培养学生分析、解决材料力学性能问题的能力。

二、教学内容1. 材料力学性能的概念与分类2. 材料拉伸性能测试方法及设备3. 材料压缩性能测试方法及设备4. 材料弯曲性能测试方法及设备5. 材料力学性能测试数据的处理与分析三、教学重点与难点1. 教学重点：材料力学性能的概念、分类、测试方法及设备。

2. 教学难点：材料力学性能测试数据的处理与分析。

四、教学方法1. 采用讲授法、实验法、讨论法相结合的教学方法。

2. 以实物、模型、图片等为辅助教学手段，增强学生对力学性能测试设备的认知。

3. 组织学生进行实验操作，培养学生的动手能力。

五、教学安排1. 第一课时：介绍材料力学性能的概念与分类。

2. 第二课时：讲解材料拉伸性能测试方法及设备。

3. 第三课时：讲解材料压缩性能测试方法及设备。

4. 第四课时：讲解材料弯曲性能测试方法及设备。

5. 第五课时：讲解材料力学性能测试数据的处理与分析。

六、教学评估1. 课堂提问：检查学生对材料力学性能概念的理解和掌握。

2. 实验报告：评估学生在实验中对力学性能测试方法的运用和数据处理能力。

3. 课后作业：巩固学生对材料力学性能测试方法的记忆和理解。

七、教学资源1. 教材：提供相关章节，供学生预习和复习。

2. 实验设备：确保实验课时，学生能够亲身体验力学性能测试过程。

3. 网络资源：为学生提供额外的学习资料和研究工具。

八、教学拓展1. 邀请行业专家进行讲座，分享实际工作中的材料力学性能应用案例。

2. 组织学生参观实验室或相关企业，加深对材料力学性能测试方法的了解。

3. 鼓励学生参与学术研究，提高对材料力学性能研究的兴趣。

九、教学反思1. 课后收集学生反馈，了解教学效果，及时调整教学方法和内容。

3. 关注学生的学习进度和需求，不断优化教学策略。