《材料力学 》

《材料力学》——期末考试答案一、单选题1.水平冲击的动荷系数与( )和原构件的静变形大小有关。

A.初速度B.末速度C.加速度D.平均速度正确答案：A2.等效长度因子是等效长度与( )的比值。

A.等效长度B.原长C.实际长度D.直线长度正确答案：B3.在冲击应力和变形实用计算的能量法中，因为不计被冲物的重量，所以计算结果与实际相比( )。

A.冲击应力偏大，冲击变形偏小B.冲击应力偏小，冲击变形偏大C.冲击应力和冲击变形均偏大D.冲击应力和冲击变形均偏小正确答案：C4.在下列关于内力与应力的讨论中，说法( )是正确的。

A.内力是应力的代数和B.内力是应力的矢量和C.应力是内力的平均值D.应力是内力的分布集度正确答案：D5.应力状态分类以下不正确的是（）A.单向应力状态B.二向应力状态C.三向应力状态D.四向应力状态正确答案：D6.不会引起静定结构产生内力的因素是( )。

A.集中力B.集中力偶C.分布力D.温度变化正确答案：D7.分析内力时，为了便于分析，一般将弹簧的螺旋角视为多少度?（）A.30°B.0°C.60°D.90°正确答案：B8.什么是相应位移?（）A.载荷作用点沿载荷作用方向的位移B.载荷作用点沿载荷作用反方向的位移C.载荷作用点沿载荷作用垂直方向的位移D.载荷作用点沿载荷作用倾斜方向的位移正确答案：A9.单位长度扭转角与( )无关。

A.杆的长度B.扭矩C.材料性质D.截面几何性质正确答案：A10.在冬天，当水管内的水结冰时，因体积膨胀，水管处于二向拉伸应力状态，故容易破坏，而冰块这时( )应力状态，则不容易破坏。

A.处于三向压缩B.处于二向压缩C.处于单向压缩D.处于极复杂的压缩正确答案：A11.构件抵抗破坏的能力叫做?（）A.精度B.强度C.刚度D.刚性正确答案：B12.在单元体上，可以认为( )。

A.每个面上的应力是均匀分布的，—对平行面上的应力相等B.每个面上的应力是均匀分布的，—对平行面上的应力不等C.每个面上的应力是非均匀分布的，—对平行面上的应力相等D.每个面上的应力是非均匀分布的，—对平行面上的应力不等正确答案：A13.在下面关于梁、挠度和转角的讨论中，结论( )是正确的。

《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》公式材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和行为的一门学科。

它是工程力学的一个重要分支，广泛应用于工程结构、材料开发和制造等领域。

以下是《材料力学》中常用的一些公式，供参考。

1.应力（σ）和应变（ε）的关系：材料的应力与应变之间存在一定的线性关系，可表示为σ=Eε，其中E为弹性模量。

2.应力的计算：材料在外力作用下受到的内力为应力，可计算为σ=F/A，其中F为作用力，A为受力面积。

3.应变的计算：材料受到外力作用后的形变称为应变，可计算为ε=(ΔL/L)，其中ΔL为变形长度，L为初始长度。

4.弹性模量（E）：材料在弹性阶段的应力和应变之间的比值称为弹性模量，可表示为E=σ/ε。

5.屈服强度（σy）：材料在受到一定应力作用后开始发生塑性变形的最大应力值，常用于评估材料的强度。

6.抗拉强度（σu）：材料在拉伸过程中的最大抗拉应力值。

7.韧性（τ）：材料在破坏前能吸收的能量，可表示为τ=∫σdε，即韧性为应力-应变曲线下的面积。

8.断后伸长率（Ag）：材料在断裂后的伸长量与原始长度的比值，常用于评估材料的延展性。

9.拉伸应力（σ）：材料在拉伸过程中受到的应力。

10.断裂韧性（Kc）：材料对裂纹扩展的抵抗能力，用来评估材料的断裂性能。

11.断裂韧性（Gc）：材料对裂纹扩展的抵抗能力，通常作为评估材料断裂韧性的指标。

12.蠕变：材料在长期受持续应力作用下发生的形变，其速率与应力、温度等因素有关。

13.疲劳：材料在循环应力作用下产生的破坏，通常以疲劳寿命来评估材料的耐久性。

14.断裂力学：研究材料在受到外力作用下产生裂纹并扩展的过程，分析裂纹的尖端应力场、断裂断面等。

15.刚度（k）：材料在受到外力作用下的抵抗形变的能力，可表示为k=F/δ，其中F为作用力，δ为形变量。

以上是《材料力学》中的一些常用公式，通过对材料的力学性能和行为的研究，可以更好地理解和应用材料，为工程结构的设计和材料的选择提供科学的依据。

《材料力学》课程思政案例一、课程介绍《材料力学》是一门重要的工程学科，是土木工程、机械工程等专业的必修课程。

本课程主要研究各种工程材料的力学性能和变形规律，为工程设计提供理论依据。

在教学过程中，注重培养学生的工程意识和实践能力，同时结合思政元素，培养学生正确的价值观和人生观。

二、思政元素融入方式1. 爱国主义教育在讲解材料力学的发展历程时，穿插介绍我国古代土木工程中的材料力学应用，如古代桥梁的结构设计、建筑材料的力学性能研究等。

通过这些案例，激发学生的民族自豪感和自信心，培养爱国主义情怀。

2. 诚信教育在讲解材料力学实验时，强调实验数据的真实性和准确性，培养学生严谨的科学态度和诚信品质。

通过案例分析，让学生了解不诚信的行为带来的后果，引导学生树立正确的价值观和人生观。

3. 团结协作精神在讲解材料力学问题求解时，注重培养学生的团队协作精神。

通过分组讨论、合作探究等方式，让学生学会倾听他人意见、尊重他人观点、共同解决问题。

通过实践活动，让学生体会团结协作的重要性。

4.创新创业意识在讲解新材料、新技术在材料力学中的应用时，鼓励学生关注行业动态，培养创新创业意识。

通过案例分析，让学生了解创新创业的成功案例，激发学生的学习热情和创造力。

三、实施方案1. 教学内容设计：在教学内容中充分融入思政元素，注重知识传授与价值观培养的结合。

在实验、案例分析等环节中突出思政元素，加强学生的情感体验和思想教育。

2. 教学方法：采用课堂讲授、小组讨论、案例分析、实践活动等多种教学方法，增强学生的学习积极性和参与度。

通过师生互动、生生互动，引导学生思考、感悟和践行思政元素。

3. 教学评价：结合学生的课堂表现、作业完成情况、小组讨论成果和实践活动表现等方面进行评价。

注重过程性评价和结果性评价的结合，鼓励学生将思政元素内化为自己的行为准则。

四、效果反馈与改进1. 效果反馈：通过课程思政的实施，学生们的思想观念得到了提升，对工程伦理有了更深刻的认识。

《材料力学》课程教学大纲学分：4.5 总学时：72 理论学时：62 实验/实践学时：10一、课程性质与任务《材料力学》是车辆工程的专业基础课。

本课程共72学时，4.5学分，考试课。

《材料力学》是由基础理论课过度到设计课程的技术基础课。

它是变形固体力学的基础，又是有关专业后续课程的需要。

通过本课程的学习，使学生建立起正确的变形固体力学基本概念，掌握分析工程中强度、刚度、稳定性问题的基本方法，提高工程计算能力和实验分析能力等方面均有重要作用，它与其它课程共同完成培养高级工程技术人员的任务。

二、课程的基本要求学习本课程后，应达到下列基本要求：1．掌握构件强度、刚度、稳定性的基本概念，掌握杆件四种基本变形及组合变形的定义，能熟练判定杆件的变形种类。

2．掌握用截面法求杆件内力的基本方法，能熟练地求解任一指定截面的内力，并能绘制杆件的内力图。

3．熟悉等截面杆件横截面上应力的分析方法（基本变形）：实验-假设-变形几何关系、物理、静力平衡；能熟练求解四种基本变形有关的应力计算、分布及危险点判定和强度计算。

4．掌握组合变形构件强度分析方法-叠加法，了解其原理和使用条件，熟练掌握组合变形构件的强度计算问题。

5．掌握各基本定理、定律及假设（剪应力互等定理、剪切虎克定律、广义虎克定律、强度理论等），并能熟练应用。

6．掌握并能熟练求解基本变形构件的变形、位移问题，并能进行相关的刚度计算。

7．掌握一点应力状态的表示方法，能熟练地从受力构件中取原始单元体，并能用解析法、图解法求解相关问题。

8．掌握静不定问题的基本概念，掌握用变性比较法求解一次静不定问题。

9．掌握压杆稳定的基本概念，并能熟练地进行稳定计算。

10．熟悉动载荷问题的分析方法，并能熟练求解相关问题；掌握交变应力的基本概念，会进行疲劳强度计算。

11．掌握与平面图形有关的几何量（静矩、形心、惯性矩等）的基本概念及计算，了解形心轴、主惯性轴等概念。

12．初步掌握静载下材料机械性能的测试方法、电测实验原理及测试方法。

《材料力学》课程标准一、课程目标本课程旨在培养学生掌握材料力学的理论知识，能够运用所学知识解决实际工程中的材料力学问题，提高学生的创新能力和实践能力。

二、教学内容1. 基础知识：学习弹性力学的基本原理和概念，包括应力、应变、平衡、稳定等问题。

2. 材料性质：掌握金属、非金属和有机高分子等常见材料的力学性能，如强度、硬度、韧性等。

3. 结构分析：学会分析简单和复杂结构的力学性能，包括梁、轴、壳体等基本构件。

4. 实验方法：掌握各种实验方法，如拉伸、压缩、弯曲、冲击等实验方法，以及数据处理和分析方法。

三、教学方法与手段1. 理论教学：采用讲授、讨论、案例分析等多种教学方法，使学生全面理解和掌握材料力学的基本理论和方法。

2. 实验教学：通过实验操作和数据分析，培养学生的动手能力和分析解决问题的能力。

3. 多媒体教学：利用多媒体技术，增加课堂信息量，提高教学效率。

4. 实践教学：鼓励学生参加课外科技活动和社会实践，提高其实践能力和创新意识。

四、课程评估1. 平时成绩：包括出勤率、作业完成情况、课堂表现等，占总评分的30%。

2. 期中考试：检测学生对材料力学基本知识的掌握情况，占总评分的30%。

3. 实验成绩：根据实验操作和实验报告的质量，占总评分的40%。

五、教材与参考书1. 教材：《材料力学》（xx版）。

2. 参考书：《材料力学实验教程》。

此外，还可以参考相关工程材料和结构设计方面的书籍。

六、课程实施建议1. 教学时间安排：建议每周安排4-6学时，共计约60学时/学期。

可根据实际情况进行调整。

2. 教学地点：建议在教室或实验室进行授课，以便于理论与实践相结合。

3. 师资要求：本课程对教师要求较高，需要具备丰富的材料力学教学经验和工程实践经验。

教师应具备硕士及以上学历，并能够熟练运用各种教学工具和手段。

4. 学生要求：学生应具备高中物理基础和一定的数学基础，能够认真听讲、积极参与课堂讨论和实验操作。

建议学生提前预习和复习课程内容，做好笔记和作业。

《材料力学》课程介绍一、课程简介《材料力学》是一门重要的工程学科，旨在研究材料在承受各种外力作用下的力学性能，以及如何通过合理的结构设计，保证材料的强度、刚度和稳定性。

本课程涵盖了材料力学的基本理论、实验方法和工程应用，是机械、土木、航空航天等工程领域的重要基础课程。

二、课程目标1. 掌握材料力学的基本概念和原理，包括应力、应变、强度、刚度、稳定性等；2. 学会应用基本力学原理分析和解决实际工程问题，包括结构设计、材料选择、工艺优化等；3. 了解现代实验技术和测试方法，如有限元分析、超声波检测等；4. 提高分析和解决问题的能力，为后续专业课程学习和实际工程应用打下基础。

三、课程内容1. 静力学部分：介绍外力、平衡方程、基本变形（拉伸、压缩、弯曲）、应力分析等；2. 材料力学部分：讲解材料的力学性能（强度、刚度、稳定性）、应力应变曲线、胡克定律、超静定问题等；3. 实验部分：学习实验设计、测试方法、数据处理和分析等，了解现代实验技术和测试方法的应用；4. 工程应用部分：结合实际工程案例，分析结构设计、材料选择、工艺优化等方面的力学问题。

四、教学方法本课程采用线上授课与线下实验相结合的方式，注重理论与实践的结合。

学生可以通过视频教程学习基本理论，通过实验操作和案例分析提高解决实际工程问题的能力。

教师会定期组织小组讨论和答疑解惑，帮助学生更好地理解和掌握课程内容。

五、学习资源1. 课程网站提供了丰富的教学资源，包括视频教程、课件、实验指导书等；2. 学生可以参考相关的工程手册和文献，了解材料力学的最新研究成果和应用进展；3. 教师会定期组织课外活动，如学术讲座、实践参观等，帮助学生拓展视野，增强学习兴趣。

六、考试与评估本课程的考试采用平时作业、实验报告、考试相结合的方式。

平时作业考察学生对基本概念和原理的掌握情况，实验报告评估学生实验操作和数据分析的能力，考试则是对学生综合运用知识解决实际工程问题的考核。

F12312练习 1 绪论及基本概念1-1 是非题（1） 材料力学是研究构件承载能力的一门学科。

（ 是 ）（2）可变形固体的变形必须满足几何相容条件，即变形后的固体既不可以引起“空隙”，也不产生“挤入”现象。

（是）（3） 构件在载荷作用下发生的变形，包括构件尺寸的改变和形状的改变。

（ 是 ） （4） 应力是内力分布集度。

（是 ）（5） 材料力学主要研究构件弹性范围内的小变形问题。

（是 ） （6） 若物体产生位移，则必定同时产生变形。

（非 ） （7） 各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的变形。

（F ） （8） 均匀性假设认为，材料内部各点的力学性质是相同的。

（是）（9） 根据连续性假设，杆件截面上的内力是连续分布的，分布内力系的合力必定是一个力。

（非） （10）因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。

（非 ）1-2 填空题（1） 根据材料的主要性质对材料作如下三个基本假设：连续性假设、均匀性假设 、各向同性假设 。

（2） 工程中的强度 ，是指构件抵抗破坏的能力； 刚度 ，是指构件抵抗变形的能力。

（3） 保证构件正常或安全工作的基本要求包括 强度 ， 刚度 ，和 稳定性三个方面。

3（4） 图示构件中，杆 1 发生 拉伸 变形，杆 2 发生 压缩 变形，杆 3 发生 弯曲 变形。

（5） 认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质，这样的假设称为 连续性假设。

根据这一假设构件的应力，应变和位移就可以用坐标的 连续 函数来表示。

（6） 图示结构中，杆 1 发生 弯曲变形，构件 2发生 剪切 变形，杆件 3 发生 弯曲与轴向压缩组合。

变形。

（7） 解除外力后，能完全消失的变形称为 弹性变形，不能消失而残余的的那部分变形称为 塑性变形 。

（8） 根据 小变形 条件，可以认为构件的变形远 小于 其原始尺寸。

1-3选择题（1）材料力学中对构件的受力和变形等问题可用连续函数来描述；通过试件所测得的材料的力学性能，可用于构件内部的任何部位。