《材料力学》课程简介 - 武汉大学土木建筑工程学院

《材料力学Ⅰ》课程教学大纲一、课程名称：材料力学ⅠMechanics of Materials （Ⅰ）课程负责人：武建华刘德华二、学时与学分：80学时5学分三、适用专业：土木工程四、课程教材：《材料力学》，孙仁博王天明等编，中国建筑工业出版社，1995年4月五、参考教材：《材料力学》，孙训方等编，高等教育出版社，1987年5月《材料力学》，刘鸿文等编，高等教育出版社，1982年10月《材料力学》，武建华等编，重庆大学出版社，2002年3月《工程力学》，范钦珊编，高等教育出版社，1998年1月《材料力学》，S.铁摩辛柯，J.盖尔《Mechanics of Materials》R.c.Hibbler，1997；《Mechanics of Materials》Gere and Timeshenko，1997；《Advanced strength and Applied Stress Analysis》，Richard G. Budynas，2001；《Mechanics of Materials》F.P.Beer，2003；《Mechanics of Materials》Pytal,Kiusalaas，2004；六、开课单位：土木工程学院七、课程的目的、性质和任务材料力学是土木工程专业的一门主要的技术基础课。

本课程的教学目的是使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实验能力。

培养学生的力学素质和定性、定量分析能力，为学生学习相关专业课程及进行结构设计和科学研究奠定良好的基础。

八、课程的主要内容1、绪论材料力学的任务。

变形固体及基本假设。

主要研究对象的几何特征。

杆件变形的基本形式分类。

2、轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩的概念。

内力、截面法。

轴力、轴力图。

拉压杆横截面、斜截面应力计算。

应力集中的概念。

拉压杆的变形、胡克定律、泊松比。

拉压杆的强度校核（介绍容许应力法和极限状态设计法两个强度计算准则）。

材料力学教学大纲（土木工程专业2014年）《材料力学》课程教学大纲课程英文名称：Mechanics of Materials课程代码：110000103课程性质：学科基础课适用专业：土木工程专业总学时数：64 其中讲课学时：58 实验学时：6 总学分数：4编写人：胡玮军审定人：袁文华一、课程简介（一）课程教学目的与任务：本课程的教学目的：要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，掌握杆件计算必要的理论知识和比较熟练的计算能力，具有一定的工程问题的分析能力和初步的实验能力。

本课程的教学任务：通过课堂教学和实践性教学环节相结合，强化学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握。

要求学生对各种杆件的强度、刚度和压杆稳定性的基本问题能够熟练地分析和计算。

以培养学生熟练运用所学知识解决实际问题的能力。

（二）课程教学的总体要求1、对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。

2、具有对工程结构物中的部件和物体简化为力学简图的初步能力。

3、能够熟练地分析杆件在拉(压)、扭、弯时的内力，并正确做出相应的内力图。

4、能够熟练分析杆件的应力、位移、进行强度和刚度计算，并会解一次超静定问题。

5、对应力状态理论和强度理论有明确的认识，并能将其应用于变形杆件的强度计算。

6、对压杆的稳定性概念有明确认识，会计算轴向压杆的临界应力，并进行稳定性校核。

7、对能量法的有关基本原理有明确认识，并能熟练掌握一种计算位移的能量方法。

（三）课程的基本内容研究的主要内容为：材料力学基本概念与假设，轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲时的内力、应力和位移计算，截面几何性质，应力与应变分析，强度理论，组合变形，剪切与连接件的实用计算，压杆稳定，能量法等。

（四）先学课程及后续课程先学课程：《高等数学》、《大学物理》、《理论力学》；后续课程：《弹性力学》《结构力学》、《钢结构》、《钢筋混凝土结构》。

二、课程教学总体安排（一）学时分配建议表学时分配建议表（二）推荐教材及参考书目1、教材《工程力学》（Ⅱ）第一版，王海容主编，中国水利水电出版社，2011年2、参考书目孙训方编.《材料力学》（Ⅰ）、（Ⅱ）.第五版. 高等教育出版社. 2009年胡增强编.《材料力学学习指导》. 高等教育出版社. 2003年单辉祖编.《材料力学》（Ⅰ）、（Ⅱ）.第二版. 高等教育出版社. 2004年（二）课程考核方式1、考核方式本课程为闭卷考试2、成绩构成课堂考勤纪律占总成绩的10%，平时作业占总成绩的10%，实验成绩占总成绩的10% ，期末考试占总成绩的70%三、课程教学内容及基本要求（一）绪论及基本概念（2学时）1、教学目的了解课程的性质、任务和研究对象。

《材料力学》课程教学大纲课程代码：10011109 课程类型：专业基础课课程名称：材料力学学分：3.5适用专业：土木工程第一部分大纲说明一、课程的性质、目的和任务材料力学课程是一门用以培养学生在建筑设计中有关力学方面设计计算能力的专业基础课，本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题。

通过材料力学的学习，学生对构件的强度、刚度和稳定性问题能够具有明确的基本概念，掌握必要的基础知识和比较熟练的计算能力，具备一定的分析能力和初步的实践能力。

材料力学课程的教学目的是构筑作为工程技术根基的知识结构；通过揭示杆件强度、刚度、稳定性等知识发生过程，培养学生分析问题与解决问题的能力；以理论分析为基础，培养学生的实验动手能力；发挥其综合素质教育的作用。

二、课程的基本要求材料力学课程是土木工程专业的一门专业必修课。

在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行建筑工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事建筑设计工作打下基础。

三、本课程与相关课程的联系先修课程：高等数学，理论力学，大学物理后续课程：结构力学、钢筋混凝土结构、钢结构四、学时分配本课程学分为3.5学分，建议开设64学时。

五、教材与参考书教材：《材料力学》（I），孙训方，方孝淑，关来泰主编，高等教育出版社，第5版。

主要参考书：1. 《材料力学》，刘鸿文主编，高等教育出版社，第5版。

2. 《材料力学》，单辉祖主编，高等教育出版社，第3版。

3. 《材料力学》，范钦珊主编，高等教育出版社，第2版。

六、教学方法与手段建议1.创新教学手段，增强课堂吸引力。

材料力学课程概念多，理论性强，数学推导、计算繁琐，在教学中采用以多媒体课件为辅助手段的组合教学方式，使传统教学中抽象枯燥、用语言文字和图形讲解难以准确理解的概念变得生动具体，学生接受快、印象深，增加了授课效率。

2.重视习题练习，加深知识理解。

材料力学课程计算量大，教师只讲解课本上的理论知识，学生缺少练习的话，只能让学生了解某个理论或某个公式，不知道应该怎样应用。

（完整版）材料力学课程描述材料力学课程描述学时：88学分：5.5课程性质：材料力学是变形固体力学入门的学科基础课，用以培养学生在工程设计中有关力学方面的设计计算能力，本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题，通过揭示构件的强度、刚度和稳定性问题的基本概念及必要的基础知识，培养学生解决问题的能力；以理论分析为基础，培养学生的实验动手能力；发挥其它课程不可替代的综合素质教育作用。

课程任务：其主要任务是培养学生：1.树立正确的设计思想，理论联系实际，解决好经济与安全的矛盾，具备创新精；2.全面系统地了解构件的受力变形、破坏的规律；3.掌握有关构件设计计算的基本概念、基本理论、基本方法及其在工程的应用；4.能将一般构件抽象出力学简图，进行外力分析、内力分析、应力分析、应变分析、应力和应变分析；5.掌握材料的力学性能的原理和方法，具有进行实验研究的初步能力；6.在满足强度、刚度、稳定性的前提下，以最经济的代价，为构件选择合适的形状设计合理的界面形状和尺寸，为设计提供计算依据；7.了解材料力学的新理论，新方法及发展趋向；课程目的：材料力学课程是高等工科院校中机械类专业一门主干课程，是机械类硕士研究生入学考试的一门专业基础课。

在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机械设计工作打下基础，因此材料力学课程机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。

二、教学基本要求：( 一 ) 课程的基本要求及提高要求：基本要求：1.对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。

2.能熟练地做出杆件在基本变形下的内力图，进行应力和位移、强度和刚度计算。

3.掌握应力状态理论，掌握组合变形下杆件的强度计算。

4.掌握简单静不定问题的求解方法。

5.了解能量法的基本原理，掌握一种计算位移的能量方法。

6.了解压杆的稳定性概念，会计算轴向受压杆的临界力与临界应力。

《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。

西安建筑科技大学“材料力学（I）”课程教学大纲英文名称：Material Mechanics课程编号：210203课程类型：学科基础课学时：96 学分：6适用对象：土木工程专业先修课程：高等数学、理论力学建议使用教材及参考书：《材料力学》，孙训方等，高等教育出版社，2002年《材料力学》，刘鸿文等，高等教育出版社，2002年《材料力学》，铁木辛柯，科学出版社，1978年一、课程的性质、目的和任务材料力学是一门技术基础课，它不仅为学习专业课程打下坚实的理论基础，而且为工程构件的设计提供必要的理论基础和计算方法。

因此，通过本课程的学习，要求学生能较熟练地进行受力分析，培养学生对结构的受力情况、稳定情况；对构件的强度、刚度和稳定性的问题，具有明确的基本概念、必要的基础知识，比较熟练的计算能力和初步的实验分析能力。

二、教学内容及要求第一章绪论内容：材料力学的任务和研究对象，变形固体的概念及其基本假设；杆件变形的基本形式。

基本要求：1．掌握构件的强度、刚度和稳定性问题的概念。

2．理解杆件基本变形形式的受力和变形特点。

重点：材料力学的任务和研究对象。

难点：可变形固体的基本假设。

第二章轴向拉伸和压缩内容：轴向拉伸和压缩的概念及工程实例，内力和截面法，轴力和轴力图，拉（压）杆横截面及斜截面上的应力，轴向拉伸和压缩时的变形，低碳钢的拉伸（压缩）试验，应力——应变曲线图及特征点，铸铁和其他材料的拉伸（压缩）试验，容许应力，安全系数，强度条件，应力集中的概念，拉（压）超静定问题的概念及其解法，剪切的实用计算，挤压的实用计算。

基本要求：1．理解内力和应力的概念。

2．掌握轴力的计算和轴力图的绘制。

3．掌握拉（压）杆横截面的应力。

4．掌握轴向拉伸和压缩时的变形计算。

5．掌握低碳钢和铸铁和的拉（压）试验。

6．理解容许应力、安全系数的概念。

7．了解应力集中的概念。

8．掌握拉（压）超静定问题的解法。

9．掌握剪切和挤压的实用计算。

《材料力学》课程大纲课程编码：3865课程名称：材料力学英文名称：Mechanics of Materials总学时：80 实验：12 上机：适用专业：土木工程专业一、课程内容及要求本课程的主要内容：主要讲授构件的强度、刚度、稳定性概念，及构件在满足该三项指标的前提下，如何选择合适的材料、合理截面、确定许可载荷提供理论依据。

学习重点：(一)基本概念部分主要以强度、刚度、稳定性、内应力、位移、应变等基本概念为重点，要求阐明截面法及有关各力学量间的关系，建立明确的概念。

(二)基本变形部分主要以各基本变形的概念，内力及内力图绘制、应力与变形计算及相应的强、刚度计算为重点，要求阐明各基本变形的受力与变形特点、应力、应变的分布规律及计算公式、强度及刚度条件，从力学角度满足工艺要求的有关措施。

(三)应力状态强度理论部分的重点为应力状态的概念，平面应力状态分析及强度理论的主要观点与相应的强度条件。

阐明平面应力状态分析的解析法与图解法结论。

古典强度理论的强度条件与适用范围,准确地用于杆件组合变形强度计算。

压杆稳定部分的重点是稳定性、临界力、；临界应力的概念及稳定校核计算。

阐明稳定及失稳的概念及实质；导出欧拉公式，进行临界应力计算；交变应力及动荷问题的重点是建立交变应力的概念及疲劳条件；动静法及能量法计算动荷问题的基本原理。

学习难点：(一)基本概念部分主要以强度、刚度、稳定性、内应力、位移、应变等基本概念为难点，要求阐明截面法及有关各力学量间的关系，建立明确的概念。

(二)基本变形部分主要以内力及内力图绘制、应力计算及相应的强、刚度计算为难点。

(三)应力状态强度理论部分的难点为应力状态的概念，平面应力状态分析的解析法与图解法。

压杆稳定部分的难点是临界应力计算。

第一章总论§1.1材料力学及其基本任务、材料力学的主要研究对象§1.2基本概念变形固体及其基本假设、外力、内力、应力、变形、变位、应变§1.3 杆件的基本变形要求：通过本章的教学，使学生了解材料力学的任务和杆件变形的基本形式，了解构件强度、刚度和稳定性的概念；理解变形固体的基本假定、条件和意义；理解内力、正应力、剪应力、剪应变及单元体的基本概念；初步掌握用截面法计算内力的方法。

《材料力学》课程教学大纲《材料力学》课程教学大纲二、课程简介材料力学课程是一门用以培养学生在工程检验与设计中有关力学方面设计与计算能力的技术基础课，本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题。

通过材料力学的学习，能够对构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实践能力。

材料力学课程是高等工科院校中土木工程专业一门主干专业课程。

在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行土木工程毕业生所需的基本训练，为学生进一步学习有关后续专业课程和有目的从事工程检验与设计工作打下基础。

因此材料力学课程在土木工程专业的教学计划中占有重要的地位和作用。

三、课程目标材料力学是由基础理论课过度到专业课程的技术基础课。

通过该课程的学习，要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力和初步的实验能力。

四、教学内容及要求第一章绪论及基本概念（2课时）内容：材料力学的任务和研究对象；变形固体的基本假设；内力、截面法；应力的概念；线应变和剪应变；杆件变形的基本形式。

重点讲解：内力、应力和应变的概念和胡克定律。

介绍本课程重点内容及学习方法。

第二章轴向拉伸与压缩（6课时）内容：轴向拉伸和压缩的基本概念和实例；截面法、轴力和轴力图；直杆横截面和斜截面上的应力，最大剪切应力；低碳钢和铸铁的拉伸试验及拉伸时材料的力学性质；低碳钢和铸铁的压缩试验及压缩时材料的力学性质；许用应力，强度条件；圣维南原理；轴向拉伸和压缩时的变形；应变能、比能；应力集中的概念。

重点讲解轴向拉（压）杆内力、应力以及强度计算的概念，截面法在求解拉（压）杆内力中的具体应用。

详细介绍材料在拉伸与压缩时的力学性能。

重点讲解轴向拉（压）杆的应变和变形计算公式。

对拉压应变能作一般性介绍。

对斜截面上的应力、应力集中的概念及连接部分的强度计算作一般性介绍。