清华大学材料力学课程

清华力学系课程
清华力学系的课程主要包括以下几个方面：
1.基础力学课程：包括理论力学、材料力学、流体力学等。

这些课程是力学学
科的基础，主要涉及力学的原理、基本概念和计算方法等。

2.专业力学课程：包括振动力学、弹塑性力学、断裂力学、复合材料力学等。

这些课程是针对特定领域的力学问题，深入探讨相关理论和解决方法。

3.实验力学课程：包括实验力学基础、材料力学实验、流体力学实验等。

这些
课程注重实验设计和操作能力，通过实验手段加深对力学原理的理解和应用。

4.跨学科课程：包括工程热力学、环境流体力学、生物力学等。

这些课程结合
了力学与其他学科的知识，探讨多学科交叉的复杂问题。

5.选修课程：包括计算力学、气动弹性力学、地球动力学等。

这些课程为对特
定领域感兴趣的学生提供更深入的学习机会。

6.实践课程：包括课程设计、实验设计等实践环节，旨在提高学生的动手能力
和解决实际问题的能力。

1/ 1。

材料学院00350032 材料科学与工程概论2学分32学时Introduction to Materials Science and Engineering随科技发展，材料科学已经成为现代科技和生活中必备的一门知识，涉及到科研和日常生活的各个方面。

本课程将为所有感兴趣的大学生普及材料方面的基本知识和理论，介绍材料科学与工程学科的四个基本要素（材料的成分与组织结构、性能、工艺及使用条件下的性能）。

从不同材料所具有的共性规律角度阐述以上四方面的基本知识，并着重说明他们彼此之间的本质联系及综合运用的方法。

这些知识对于人们认识和使用材料是十分必要的。

00350042 环境材料学2学分32学时Ecomaterials环境材料是材料学科中的一个重要门类。

环境材料学主要研究在材料加工和使用过程中如何减少对环境的破坏；建立定量的评价材料环境负担性的生态循环评估方法（LCA）；将环境负荷作为一个考核材料的新指标，用于指导开发具有环境意识的绿色材料和产品；把资源效率、生态平衡、环境保护、可持续发展等学科知识融入材料科学，保护自然，造福人类。

通过本课程学习，理解环境材料的基本内涵，特别是材料与环境相互影响和相互制约的基本知识；了解研制和开发环境兼容性材料的基本方法及设计原则；学习如何评价材料的环境负担性的LCA方法；并对环境材料的类别和发展有所掌握。

00350052 国内外新材料的奇妙应用2学分32学时Innovations of New Materials材料是人类生存的物质基础，新材料技术是现代各项其他高新技术的先驱，新材料是划分时代的标志。

材料科学技术，是最基础的物质科学。

“天生我才必有用”！材料的科学观和方法论，是我们科学思维的重要源泉。

本课程以全校理工经管各专业学生为对象，以普及材料科学的基础知识为使命，讲述材料的主要类型及其在高新技术上的应用。

本课程以陶瓷材料，金属材料，高分子材料为主线，具体讲述高强度材料、半导体功能材料、智能材料、生物材料、新能源材料等，讲述材料的基本概念、分类方法、科学观点、设计思想、评价方法和关键制造技术，介绍古今中外新材料的巧妙应用，及其带来的经济社会效益。

清华大学833理论力学及材料力学考研参考书目、考研真题、复试分数线833理论力学及材料力学课程介绍材料力学(mechanics of materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。

一般是机械工程和土木工程以及相关专业的大学生必须修读的课程，学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。

材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。

材料力学的研究对象主要是棒状材料，如杆、梁、轴等。

对于桁架结构的问题在结构力学中讨论，板壳结构的问题在弹性力学中讨论。

材料力学(mechanics of materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。

材料力学是所有工科学生必修的学科，是设计工业设施必须掌握的知识。

学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。

材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。

现有材料力学教材大多数以哈尔滨工业大学和浙江大学版两种主选。

在人们运用材料进行建筑、工业生产的过程中，需要对材料的实际承受能力和内部变化进行研究，这就催生了材料力学。

运用材料力学知识可以分析材料的强度、刚度和稳定性。

材料力学还用于机械设计使材料在相同的强度下可以减少材料用量，优化结构设计，以达到降低成本、减轻重量等目的。

在材料力学中，将研究对象被看作均匀、连续且具有各向同性的线性弹性物体。

但在实际研究中不可能会有符合这些条件的材料，所以须要各种理论与实际方法对材料进行实验比较。

包括两大部分：一部分是材料的力学性能（或称机械性能）的研究，而且也是固体力学其他分支的计算中必不可缺少的依据；另一部分是对杆件进行力学分析。

杆件按受力和变形可分为拉杆、压杆(见柱和拱)、受弯曲（有时还应考虑剪切）的梁和受扭转的轴等几大类。

杆中的内力有轴力、剪力、弯矩和扭矩。

杆的变形可分为伸长、缩短、挠曲和扭转。

在处理具体的杆件问题时，根据材料性质和变形情况的不同，可将问题分为三类：①线弹性问题。

材料力学（清华大学）-学习笔记第一章1.工程上将承受拉伸的杆件统称为拉杆，简称杆rods；受压杆件称为压杆或柱column；承受扭转或主要承受扭转的杆件统称为轴shaft；承受弯曲的杆件统称为梁beam。

2.材料力学中对材料的基本假定：a)各向同性假定isotropy assumptionb)各向同性材料的均匀连续性假定homogenization and continuity assumption3.弹性体受力与变形特征：a)弹性体由变形引起的内力不能是任意的b)弹性体受力后发生的变形也不是任意的，而必须满足协调compatibility一致的要求c)弹性体受力后发生的变形与物性有关，这表明受力与变形之间存在确定的关系，称为物性关系4.刚体和弹性体都是工程构件在确定条件下的简化力学模型第二章1.绘制轴力图diagram of normal forces的方法与步骤如下：a)确定作用在杆件上的外载荷和约束力b)根据杆件上作用的载荷以及约束力，确定轴力图的分段点：在有集中力作用处即为轴力图的分段点；c)应用截面法，用假象截面从控制面处将杆件截开，在截开的截面上，画出未知轴力，并假设为正方向；对截开的部分杆件建立平衡方程，确定轴力的大小与正负：产生拉伸变形的轴力为正，产生压缩变形的轴力为负；d)建立F N-x坐标系，将所求得的轴力值标在坐标系中，画出轴力图。

2.强度设计strength design 是指将杆件中的最大应力限制在允许的范围内，以保证杆件正常工作，不仅不发生强度失效，而且还要具有一定的安全裕度。

对于拉伸与压缩杆件，也就是杆件中的最大正应力满足：，这一表达式称为轴向载荷作用下杆件的强度设计准则criterion for strength design，又称强度条件。

其中称为许用应力allowable stress，与杆件的材料力学性能以及工程对杆件安全裕度的要求有关，由下式确定：，式中为材料的极限应力或危险应力critical stress，n为安全因数，对于不同的机器或结构，在相应的设计规范中都有不同的规定。

课程名称：复合材料力学
一、课程编码：0100019
课内学时：48学分：3
二、适用学科专业：力学专业（固体力学，工程力学）及相关专业研究生
三、先修课程：弹性力学或材料力学
四、教学目标
通过学习使学生掌握复合材料的受力、变形及破坏的分析方法以及复合材料性能与细观组分材料的关系，为复合材料结构的分析及设计提供必要的知识基础。

五、教学方式
课堂讲授
六、主要内容及学时分配
1．复合材料概论及力学基础8学时要求了解复合材料种类、结构特点、力学分析方法、现状及趋势；掌握各向异性弹性力学的基本方程、各向异性弹性材料的本构关系及分类、正交各向异性材料的工程弹性常数。

2．复合材料层板的宏观力学分析16学时掌握结构单层复合材料的应力应变关系及正交各向异性材料强度理论；掌握结构层合板的刚度与强度分析。

3．复合材料的细观力学分析16学时掌握复合材料单层板的刚度、强度的基本细观力学分析方法；复合材料的有效性质和均质化方法；复合材料的夹杂理论；复合材料有效模量预测的均匀化方法。

4．复合材料的结构分析设计及其他力学问题8学时了解复合材料结构设计的基本原则、方法；了解复合材料中存在的其他力学问题，如热应力、损伤断裂、短纤维及混杂复合材料等。

七、考核与成绩评定
成绩以百分制衡量，平时占20%，期末占80%。

八、参考书及学生必读参考资料
1．沈观林，胡更开.复合材料力学.清华大学出版社，2006.
2．Mura T.Micromechanics of defects in solids.Kluwer Academic Publishers,1987.
3．杜善义,王彪.复合材料细观力学.科学出版社,1998.
九、大纲撰写人：张凯。