材料力学课程设计2015

材料力学课程设计7.2一、教学目标本节课的学习目标包括：1.知识目标：学生需要掌握材料力学的基本概念、原理和公式，如应力、应变、弹性模量等；了解材料力学在工程中的应用。

2.技能目标：学生能够运用所学知识进行简单的材料力学计算，如计算材料的应力、应变等；能够分析材料力学问题，提出合理的解决方案。

3.情感态度价值观目标：学生能够认识到材料力学在工程中的重要性，培养对材料力学的兴趣和热情；培养学生的团队合作意识和自主学习能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括：1.材料力学的基本概念和原理，如应力、应变、弹性模量等；2.材料力学公式的推导和应用，如应力公式、应变公式等；3.材料力学在工程中的应用案例，如建筑结构、机械设计等；4.材料的力学性能实验，如应力-应变曲线实验等。

三、教学方法本节课的教学方法包括：1.讲授法：讲解材料力学的基本概念、原理和公式；2.案例分析法：分析材料力学在工程中的应用案例，让学生了解材料力学的实际应用；3.实验法：进行材料的力学性能实验，让学生直观地了解材料力学的特性；4.小组讨论法：分组讨论材料力学问题，培养学生的团队合作意识和自主学习能力。

四、教学资源本节课的教学资源包括：1.教材：为学生提供系统的材料力学知识，作为学习的主要参考资料；2.参考书：提供更多的材料力学相关知识，供学生拓展学习；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生直观地理解材料力学概念和原理；4.实验设备：提供实验所需的设备，如万能试验机、应变片等，让学生进行实验操作，巩固所学知识。

五、教学评估本节课的评估方式包括：1.平时表现：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；2.作业：布置相关的材料力学作业，评估学生对知识的理解和应用能力；3.考试：进行材料力学考试，评估学生对知识的掌握程度和解决问题的能力；4.实验报告：评估学生在实验中的操作技能和分析问题的能力；5.小组项目：评估学生在团队合作中的表现和解决问题的能力。

材料力学 单元课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握材料力学基本概念，如应力、应变、弹性模量等；2. 学会运用材料力学知识分析简单构件的受力情况，计算应力与应变；3. 了解不同材料的力学性能，能对不同材料的力学特性进行初步判断。

技能目标：1. 能够运用材料力学原理解决实际问题，进行简单构件的受力分析；2. 掌握材料力学实验的基本方法，能独立操作实验设备，完成相关实验；3. 提高逻辑思维和创新能力，通过解决实际问题，培养动手操作和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料力学的兴趣，激发学习热情，增强学习自信心；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，遵循实验操作规程；3. 引导学生关注材料力学在工程领域的应用，提高学生的社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为高二年级理科生材料力学单元课程，旨在通过理论教学与实验相结合，帮助学生掌握材料力学基础知识，培养解决实际问题的能力。

学生特点：高二年级学生已具备一定的物理基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，但对材料力学知识尚感陌生。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调知识的应用性与实践性，培养学生的创新能力和团队合作精神。

通过本课程的学习，使学生达到上述课程目标，为后续相关课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 基本概念与原理：应力、应变、弹性模量、剪切模量等基本概念；胡克定律、弹性变形与塑性变形原理。

教材章节：第一章第一节至第一节第三小节。

2. 材料力学性能：介绍常见金属、非金属材料的力学性能，如拉伸、压缩、弯曲、剪切等。

教材章节：第一章第二节。

3. 简单构件受力分析：杆件拉伸与压缩、梁的弯曲、剪切等问题的分析。

教材章节：第二章第一节至第二节。

4. 应力与应变计算：应用胡克定律及相关公式进行应力与应变的计算。

教材章节：第二章第三节。

5. 材料力学实验：进行拉伸、压缩、弯曲等实验，观察材料力学性能。

教材章节：第三章。

一.设计目的本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决实际问题的目的。

同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。

既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力，又为后继课程（零件、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。

具体的有以下六项：1.使学生的材料力学知识系统化完整化；2.在全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题；3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需要结合起来；4.综合运用以前所学习的各门课程的知识，使相关学科的只是有机的联系起来；5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法；6.为后续课程的教学打下基础。

二，设计题目HZ140TR2后置旅游车底盘车架简化后如下图所示。

满载时，前部受重力FA 作用，后部受到重力FB作用，乘客区均布载荷为q（含部分车身重），梁为变截面梁。

计算过程重忽略圆角的影响，并把梁抽象为等厚度闭口薄壁矩形截面的阶梯梁。

材料的弹性模量E、许用应力[σ]及有关数据由下面数表给出。

1.计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。

2.画出车架的内力图。

3.画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。

4.用能量法求出车架最大挠度maxf的值及所发生的截面，画出车架挠曲线的大致形状。

5.若壁厚t不变，取h/b=1.5，按等截面梁重新设计车架截面尺寸。

三，设计计算过程以下计算q=15400N/m,FA =2680N, FB=4200N.1，计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。

解：由题得，此连续梁为三次静不定结构，但由于水平方向外力为0，所以此机构可认为是二次静不定结构。

材料力学第二版第Ⅰ册课程设计
1. 引言
材料力学是材料科学的基本学科之一，常用于研究材料的结构、性质、变形和破坏行为。

本课程设计主要以材料力学第二版第Ⅰ册为教材，通过实验和分析，帮助学生更深入地了解材料力学的基本知识和理论，并提高学生的实验操作技能和数据处理能力。

2. 实验目的
本次课程设计的主要目的如下：
1.掌握材料的力学性能测试方法；
2.熟练运用力学分析方法，分析材料在受力下的变形和破坏行为；
3.了解材料物理性能和结构对力学性能的影响。

3. 实验内容
3.1 实验一：拉伸试验
3.1.1 实验安排
采用万能试验机进行拉伸试验，通过测试样品的载荷-变形曲线，计算出材料的力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度和伸长率等。

3.1.2 实验步骤
1.制作标准试样，并记录试样的尺寸和质量；
2.将试样夹紧在试验机上，并调整试验机的夹具位置；
3.启动试验机进行拉伸试验，并记录试样的载荷-变形曲线；
4.计算出试样的屈服强度、抗拉强度和伸长率等力学性能参数。

1。

材料力学课程设计报告第一篇：材料力学课程设计报告（左侧装订，封皮标题居中）材料力学课程设计报告课设题目：（小二号，宋体；题目要细化）单位：理学院专业/班级：工程力学16-1班学生姓名：（小二号，宋体）指导教师：闫龙海一、前言1、材料力学课程设计的目的意义本课程设计是在系统学完材料力学课程之后，结合工程实际中的问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学知识解决工程实际问题的目的。

与此同时，进一步加强对以前所学知识（高等数学、工程图学、理论力学、计算机等）的综合运用，又为后续课程的学习打下基础，并初步掌握工程设计思想和设计方法，使实际工作能力有所提高。

2、工程背景（包括所选机械构件介绍、工程应用方面的背景等，要求附工程图片1张）3、课程设计主要任务及要求（1）查阅相关文献，介绍课程设计选题的工程背景（2）根据设计题目建立课程设计选题计算简图（3）绘制选题结构的内力图（4）列出理论依据和导出的计算公式（5）进行强度分析、变形计算（6）完成设计说明书。

1、设计题目简介（简要介绍题目）二、力学模型建立与内力分析2、模型简化（给出具体结构图形及力学简化模型图）3、内力分析手写三、杆件设计与强度分析1、手写四、变形计算1、手写五、结论本次课程设计总结、收获或体会参考文献：备注：1、表的标注方法（表中字体一律为5号）表1 模型数据表序号 1 弹性模量 200GPa 泊松比0.3长度a(m)1.3长度b(m)2.3长度c(m)长度d(m)0.42、图的标注方法（注意全文图统一大小，图形不要过大能够看清就可）图1 蜂窝板切面3、参考文献（字体为小四）徐丽娜.神经网络控制[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1999: 66-89 2黄永兴,徐丽娜.我国股价指数的时间序列模型研究[J].安徽工业大学学报.2002,21(4):114-117 3 柳晓燕.一种NURBS曲线曲面形状修改的新方法[D].西安:西北大学硕士论文, 2007第二篇：金属力学读书报告金属力学读书报告任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。

四 程序计算…………………………………………14 五 改进措施…………………………………………17 六 设计体会…………………………………………18 七 参考文献…………………………………………18
1
材料力学课程设计
一.设计目的
本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后， 能结合工程中的实际问 题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以 达到综合运用材料力学的知识解决实际问题的目的。同时，可以使学生将材料力 学的理论和现代计算方法及手段融为一体。 既从整体上掌握了基本理论和现代的 计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力，又为后继课程（零件、专业课 等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所 提高。具体的有以下六项： 1. 使学生的材料力学知识系统化完整化； 2. 在全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题； 3. 由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需 要结合起来； 4. 综合运用以前所学习的各门课程的知识，使相关学科的只是有机的联系起 来； 5. 初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法； 6. 为后续课程的教学打下基础。
7
材料力学课程设计
3F1+G1 单独作用下
f 1 1 4 1 1 4757.77 0.8a 3 4757.77 0.8a 3 4757.77 0.8a 3 4757.77 0.8a 3 9 2 3 EI 9
=
1 5286.41a 3 EI
X-Y 平面 支反力求解：
Mz =0
代入数据解得： 又因为：
G 2 4a F a cos (G1 3F 1) 3a F 2 y 5a 0

材料力学课程设计样本一、教学目标本课程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，能够运用所学的知识分析、解决材料力学问题。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解材料力学的基本概念和基本原理；（2）掌握弹性理论和塑性理论的基本内容；（3）熟悉材料力学实验方法和测试技术。

2.技能目标：（1）能够运用材料力学理论分析、解决实际问题；（2）具备一定的实验操作能力和数据处理能力。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的科学素养，提高对材料力学的兴趣；（2）培养学生勇于探索、积极思考的科学精神；（3）强化学生的团队合作意识，培养良好的职业道德。

二、教学内容根据教学目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.材料力学基本概念和基本原理：力学基础、应力、应变、弹性模量、塑性模量等；2.弹性理论：轴向拉伸、压缩、弯曲、剪切等基本变形；3.塑性理论：屈服准则、塑性变形、塑性极限等；4.材料力学实验方法和测试技术：实验设备、实验方法、数据处理等。

三、教学方法为了达到教学目标，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：系统地传授知识，引导学生理解材料力学的基本概念和基本原理；2.讨论法：学生分组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神；3.案例分析法：分析实际案例，提高学生运用材料力学知识解决实际问题的能力；4.实验法：进行材料力学实验，培养学生的实验操作能力和数据处理能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、科学的学习材料；2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识视野；3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，提高课堂教学效果；4.实验设备：保证实验教学的顺利进行，为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

具体评估方式如下：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和思考能力；2.作业：布置适量的作业，评估学生的理解和应用能力；3.考试：进行期中和期末考试，全面测试学生的知识掌握和应用能力。

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（5）危险截面上各种应力的分布规律图及由此判定各危险点处的应力状态图。 （6）各危险点的主应力大小及主平面位置。 （7）选择强度理论并建立强度条件。 （8）列出全部计算过程的理论依据、公式推导过程以及必要的说明。 （9）对变形及刚度分析要写明所用的能量法计算过程及必要的内力图和单位力 图。
q 单独作用在 DF 段时：
图 3-17 qdf 单独作用示意图
图 3-18 qdf 单独作用弯矩图 利用图乘法（后述图乘法只给出最终化简结果）：
2qCF
2qCD
2qDF
ql 3
24EI
6l22l3
8l 2
l2 3
4l 2l 24
8l l l 234
3l 3 3
4l 2l 34
2
○6 q 单独作用在 FG 段时：
2
3
43
234
6EI
2
图 3-7 X2 处单位力单独作用示意图
图 3-8 X2 处单位力单独作用弯矩图
○3
F A
单独作用时：
图 3-9 FA 单独作用示意图
图 3-10 FA 单独作用弯矩图
第 9 页 共 39 页
利用图乘法，可以得到：
1FA
1 EI
[FAl1
(l 2
(l
l) 3
2
l ) (l l )2
2F 2FA 2FB 2qCF 2qFG
将上述求得
、
11
、
12
、
21
、
22
、
1F
2F
代入前述力法正则方程，可
得到：
X 1
F c
10516.722N
X 2

大学《材料力学》课程设计说明书题目：传动轴静强度、变形及疲劳强度计算作者姓名：班级：学号：指导教师：数据号：7.6-a-23目录一、设计目的 (1)二、设计的任务和要求 (X)三、设计题目 (X)四、设计法 (X)五、设计结果 (X)六、分析讨论 (X)七、程序计算 (X)八、理论与程序结果对比 (X)九、设计结论与展望 (X)一、设计目的本课程设计是在系统学完材料力学课程之后，结合工程实际中的问题，运用材料力学的基本理论和计算法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学知识解决工程实际问题的目的。

同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算法及手段融为一体，即从整体上掌握了基本理论和现代计算法，又提高了分析问题，解决问题的能力，既是对以前所学知识的综合运用，又为后续课程学习打下基础，并初步掌握工程设计思想和设计法，使实际工作能力提高。

1.使所学的材料力学知识系统化，完整化。

2.在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程实际问题。

3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以吧材料力学知识与专业所需结合起来。

4.综合运用所学知识(高等数学，工程图学，理论力学，算法语言，计算机等），使相关学科知识有机地联系起来。

5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计法。

6.为后续课程的教学打下基础。

二、设计的任务和要求要求参加设计者，要系统地复习材料力学的全部基本理论和法，独立分析，判断，设计题目的已知条件和所求问题。

画出受力分析计算简图和力图，列出理论依据和导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出的计算结果，并完成设计计算说明书。

二、 设计题目传动轴静强度，变形及疲劳强度计算传动轴的材料均为优质碳素结构钢（牌号45），用应力[]MPa 80=σ，经高频淬火处理，MPa MPa MPa 155,300,65011b ===--τσσ。

磨削轴的表面，键槽均为端铣加工，阶梯轴过渡圆弧r 均为2mm ，疲劳安全系数n=2。

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。

一、静定部分梁的强度和刚度计算（一）目的：对梁进行强度和刚度计算，并对梁截面上各点进行应力状态分析。

（二）力学简图，如下图1.1图1.1（三）已知条件：[σ]=140Mpa，[w]=a/150，E=210GPa a(m) F(kN) q(kN/m) M e(kN/m) 8 35 11 14 （四）1.1列出剪力和弯矩方程，并画出剪力图和弯矩图。

求A、B处的支座反力，其受力分析如下图由静力平衡方程ΣM A=0, M e+q•2a•a-F RB•2a+F•3a=0ΣM B=0, M e+F RA•2a - q•2a•a +F•a=0解得F RA=141.375kN F RB=69.625kN剪力和弯矩方程进行分段分析，选取坐标如上图在CA(0m≤x<8m)段上：F s（x）=0M（x）=M e=14在AB(16m≤x<24m)段上：F s（x）=F RA-q(x-a)=157.625-11xq(x−a)2 M（x）=M e+F RA(x-a)-12=-5.5x2+157.625x-895 在BD(24≤x<32)段上：F s（x）=F=0M（x）= 35x-1120令F s（x）=F RA-q(x-a)=157.625-11x=0，解出x=14.33(m)则M（x）=M e+F RA(x-a)-1q(x−a)2=-5.5x2+157.625x-895=243.68 ，2即为抛物线顶点，再带入x=24,可得M B=-280 kN•m绘制剪力图与弯矩图如下：1.2根据正应力强度条件选择工字钢型号。

抗弯截面系数W=M B [σ]=280×103140×106=2000cm 3查表可得 取50c 型号工字钢，且50c 型号钢的各尺寸及参数如下所示： 型号 hbdtI z cm 4截面面积cm 2W z cm 3 I z :S z50c500 163 16.0 14.0 50600 139.304 2080 41.81.3 给出危险截面上正应力、切应力的分布规律图。

材料力学I课程设计1. 课程设计背景材料力学I是材料科学与工程专业本科生的重要基础课程，主要介绍材料力学相关的理论、方法和应用。

在学习本课程期间，学生需要掌握材料的力学性能和本构关系，了解材料的变形和断裂机理，学习材料的力学测试方法和数据处理技术。

为了加深学生对材料力学的理解，并提高他们的实际操作能力，本课程设计的开展将极大地促进学生的学习效果。

2. 课程设计目的本课程设计的主要目的是通过实践操作，促进学生对材料力学理论的进一步理解和应用，为学生今后从事材料科学与工程相关领域的工作奠定坚实的基础。

具体目标如下：1.了解材料的基本力学性能和本构关系；2.掌握材料断裂机理和变形的失稳过程；3.学习并掌握材料力学测试方法和数据处理技术；4.提高学生的实际操作能力，培养学生的动手能力和实践能力。

3. 课程设计内容本课程设计主要包括两个实验项目：单轴拉伸实验和显微硬度实验。

3.1 单轴拉伸实验单轴拉伸实验是一种用于测定材料力学性能的基本实验方法。

通过在材料上施加单向拉力，可以获得材料的应力-应变曲线，进而确定其力学性能和本构关系。

具体操作步骤如下：1.准备标准试样；2.安装和调整试验机，调整相关参数；3.进行一系列拉伸试验，记录试验数据；4.处理和分析试验数据，绘制应力-应变曲线；5.讨论试验结果，分析材料的力学性能和本构关系。

3.2 显微硬度实验显微硬度实验是一种用于测定材料硬度的实验方法。

通过在材料表面施加压力，测定其在一定加载下的变形和划痕形成，以确定材料的硬度。

具体操作步骤如下：1.准备标准试样；2.安装和调整显微硬度仪，调整相关参数；3.进行一系列压痕试验，记录试验数据；4.处理和分析试验数据，计算试样的硬度；5.讨论试验结果，分析材料的硬度特性。

4. 课程设计要求本课程设计要求学生在完成两个实验项目的同时，必须按照以下标准提交设计报告：1.报告必须包括实验原理、实验方法、结果和分析等内容；2.报告内容应具有系统性、完整性和科学性；3.报告要求使用规范化、规范化的文献引用格式；4.报告要求清晰明确，排版整齐美观。

材料力学课程设计汽车工程学院 420505班一材料力学课程设计的目的1．使学生的材料力学知识系统化，完整化。

2．在系统复习的基础上，运用材料力学的知识解决工程中的实际问题。

3．由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学的知识和专业需要结合起来。

4．综合了以前所学的各门课程的知识，是相关学科的知识有机的结合起来。

5．初步了解和掌握工程实际中的设计思想和设计方法。

6．为后续课程的教学打下基础。

二材料力学课程设计的要求1．设计计算说明书的要求设计说明书是该题目的设计思想，设计方法和设计结果的说明，要求书写工整，语言简练，条理清晰，明确，表达完整。

具体内容如下：〈1〉设计题目的已知条件，所求及零件图。

〈2〉画出构件的受力简图，按比例标明尺寸，载荷及支座等。

〈3〉静不定要画出所选择的基本静定系统及与之相关的全部求解过程。

〈4〉画出全部内力图，并标明可能的各危险截面。

〈5〉危险截面上各种应力的分布规律图及由此而判定各危险点处的应力状态图。

〈6〉各危险点的主应力大小及主平面位置。

〈7〉选择强度理论并建立强度条件。

〈8〉列出全部计算过程的理论根据，公式的推导过程以及必要的说明。

〈9〉对变形及刚度分析要写明所用的能量法计算过程及必要的内力图和单位力图。

〈10〉疲劳强度计算部分要说明循环特征。

2．分析讨论及说明部分的要求：〈1〉分析计算结果是否合理，并分析其原因，改进措施。

〈2〉提高改进设计的初步方案及设想。

〈3〉提高强度，刚度及稳定性的措施及建议。

3．程序计算部分的要求：〈1〉程序图框。

〈2〉计算机程序（含必要的语言说明及标识符说明）。

〈3〉打印结果（结果数据要填写到设计计算说明书上）。

设计题目传动轴的材料均为优质碳素结构钢（牌号45），许用应力[ ]=80MPa，经高频淬火处理，σb=650MPa ，σ1-=300MPa ，τ1-=155MPa 。

轴的表面，键的槽均为端铣加工，阶梯轴的过渡圆弧r 为2mm ，疲劳安全系数n=2. 要求：1. 绘出传动轴的受力简图。

《材料力学》教学大纲一、课程概述材料力学是一门研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性等力学性能的学科。

它是工科学生必修的专业基础课程之一，为后续的机械设计、结构力学、工程力学等课程提供必要的理论基础。

通过本课程的学习，学生应掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法，具备对工程构件进行强度、刚度和稳定性分析的能力，为今后从事工程设计和科学研究工作打下坚实的基础。

二、课程目标1、知识目标掌握材料力学的基本概念，如内力、应力、应变、弹性模量、泊松比等。

理解拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲等基本变形形式下的应力和应变分布规律。

掌握材料在拉伸和压缩时的力学性能，如屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等。

熟悉梁的弯曲理论，包括弯曲内力、弯曲应力和弯曲变形的计算方法。

了解组合变形和压杆稳定的基本概念和分析方法。

2、能力目标能够对简单的工程构件进行受力分析，绘制内力图。

能够根据材料的力学性能和构件的受力情况，进行强度、刚度和稳定性的计算和校核。

具备运用材料力学知识解决工程实际问题的能力。

培养学生的逻辑思维能力和创新能力。

3、素质目标培养学生严谨的科学态度和认真负责的工作作风。

提高学生的工程意识和创新意识，培养学生的团队合作精神。

三、课程内容1、绪论材料力学的任务和研究对象。

变形固体的基本假设。

内力、截面法和应力的概念。

应变的概念和线应变、切应变的计算。

2、拉伸、压缩与剪切轴向拉伸和压缩的概念。

轴向拉伸和压缩时横截面上的内力和应力计算。

材料在拉伸和压缩时的力学性能，包括低碳钢和铸铁的拉伸试验、应力应变曲线、屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等。

轴向拉伸和压缩时的变形计算，胡克定律。

剪切和挤压的实用计算。

3、扭转扭转的概念。

圆轴扭转时横截面上的内力——扭矩和扭矩图。

圆轴扭转时横截面上的应力计算。

圆轴扭转时的变形计算，扭转角和单位长度扭转角的计算。

扭转时的强度和刚度条件。

4、弯曲内力弯曲的概念和梁的分类。

材料力学第五版Ⅱ课程设计设计背景本次课程设计是针对材料力学第五版中的第二部分内容进行的。

材料力学作为力学的重要分支之一，涉及了我们身边大量的物质，包括金属、塑料、纤维等等。

在材料的加工、设计、使用过程中，材料力学对于了解和控制各种因素的影响具有非常重要的意义。

本次课程设计旨在通过实际操作，加深同学们对于材料力学的理论知识的理解和应用能力的提升。

设计目标本次课程设计的目标是，通过实际操作，使同学们能够：1.掌握钢材、木材、混凝土等材料的静力学和动力学特性；2.熟练掌握常见结构件的受力情况分析方法；3.熟悉固体力学的各种理论模型和应用方法；4.培养同学们的实践操作能力和团队合作能力。

设计内容1.实验目的本实验旨在通过钢材、木材、混凝土等材料的力学测试，从中学习掌握材料的静力学和动力学特性，并同过常见结构件的受力情况分析方法，加深对于固体力学理论模型和应用方法的理解。

2.设计步骤2.1. 实验前期准备制定实验计划，选定实验材料，准备实验器材。

2.2. 实验过程（1）利用钢材进行三点弯曲实验，记录荷载和应变值，并根据数据绘制应力-应变曲线。

（2）利用木材进行拉伸与压缩实验，记录荷载和应变值，并根据数据绘制应力-应变曲线。

（3）利用混凝土进行压缩实验，记录荷载和应变值，并计算出混凝土的抗压强度。

2.3. 实验后期处理对实验所得数据进行统计和分析，并撰写实验报告。

3.设计结果在实验过程中，同学们通过实际操作，深入理解了材料力学理论，掌握了各种常见的结构件的受力情况分析方法，熟悉了固体力学的各种理论模型和应用方法。

此外，同学们还培养了实践操作能力和团队合作能力。

4.改进方向通过本次课程设计，同学们对于材料力学的理论知识、应用能力有了一定的提高，但在实验设计和实验过程中，还存在一些不足之处：（1）实验材料的选择较为单一，可以从更广泛的材料范围内进行选择和比较。

（2）实验中使用的测试仪器和仪表较为简单，需要引入更先进和精密的测试仪器，以提高实验数据的准确度。