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闵小琪-材料力学-教学大纲

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《材料力学》教学大纲 课程名称 材料力学 适用专业: 机械设计制造及其自动化 学 时 数： 42 学 分： 3 编 写 者： 闵小琪 编写日期： 2015.4 一、课程的性质和目的 《材料力学》是机械设计制造及其自动化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。 二、课程基本要求

学生学完《材料力学》课程以后，结合本课程的特点，使学生的逻辑思维能力（包括推理、分析、综合等能力）、表达能力（包括运用文字和图象等的能力）、计算能力，以及解决实际问题的能力得到训练与提高。具备以下能力： 1．对材料力学的基本理论、基本概念和基本分析方法有明确的认识。 2．具有对一般杆类零件和构件，绘出其合理的力学计算简图的初步能力。 3．能熟练地分析与计算杆件在拉、压、剪、扭、弯时的内力，绘制相应内力图。 4．能够熟练地分析与计算杆件在基本变形下的应力和变形，并进行相应的强度和刚度计算。 5．对应力状态理论与强度理论有明确的认识，并能够将其应用于组合变形情况下的强度计算。对应变状态有关概念有一定了解和认识。 6．对于常用材料的基本力学性能及其测试方法有初步认识。 三、本门课程与其他课程关系

本门课程是一门专业基础课，是研究力学中最普遍、最基本的规律，是学习很多工程专业的基础。例如机械原理及机械零件、结构力学、流体力学、机械震动理论及许多专业课程等，都要以材料力学为基础。 四、主要教学方法

本课程主要利用多媒体教学课件和教具进行课堂面授教学，结合6个课时的课程实验的教学方法。 五、考核方式 课程成绩由两部分组成：闭卷考试成绩占60%,平时成绩占40%。 六、推荐教材及参考书

教材： 《材料力学》，闵小琪主编 机械工业出版社 2013年11 月 主要教学参考书目或资料： 《材料力学》，罗迎社等编，武汉理工大学出版社，2003年1月 《材料力学》，刘鸿文等编，高等教育出版社，1982年10月 七、课程教学内容

第一章 绪 论（2学时） 一、教学目标和教学内容 1． 教学目标 明确材料力学的任务，理解变形体的的基本假设，掌握杆件变形的基本形式。 2． 教学内容 ○1 材料力学的特点 ○2 材料力学的任务 ○3 材料力学的研究对象 ○4 变形体的基本假设 ○5 材料力学的基本变形形式 二、重点难点 构件的强度、刚度、稳定性的概念；杆件变形的基本形式、变形体的基本假设。 三、教学方式 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

第二章 轴向拉伸与压缩（6学时） 一、教学目标和教学内容 1、教学目标 正确理解内力、应力、应变等基本概念，熟练掌握截面法。正确理解并熟练掌握轴向拉压正应力公式、胡克定律、强度条件，掌握拉压杆的强度计算方法。掌握拉压时材料的力学性能，弄清材料力学解决问题的思路和方法。 2、教学内容 ○1截面法、内力、应力 ○2轴力、 轴力图 ○3正应力、应力集中的概念 ○4轴向拉（压）时斜截面上的应力 ○5拉压杆的变形、胡克定律、泊松比 ⑥拉压杆的强度计算 ⑦材料拉压时的力学性能 ⑧拉压杆件系统的超静定问题 ⑨连接件的实用计算 二、重点难点 1、内力和截面法，轴力和轴力图。 2、 应力的概念，轴向拉压时横截面上的应力，轴向拉压时的变形。 3、 材料拉、压时的力学性能。 4、 轴向拉压的强度计算。 5、 应力集中的概念，拉、压静不定问题。 三、教学方式 采用启发式教学和问题式教学法结合，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题，激发学生的学习热情。

第三章 剪切与挤压（4学时） 一、教学目标和教学内容 1、教学目标 掌握剪切的概念和实例，剪切、挤压的实用计算 2、教学内容

○1剪应力的计算 ○2挤压的实用计算 二、重点难点 剪切、挤压的实用计算。 三、教学方式 采用启发式教学和问题式教学法结合，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题，激发学生的学习热情。

第四章 扭转（4学时） 一、教学目标和教学内容 1、教学目标 掌握扭转内力的计算方法；正确理解并熟练掌握扭转剪应力、扭转变形的计算方法、剪切胡克定律和剪应力互等定理、扭转强度和扭转刚度计算。 2、教学内容 ○1 外力偶矩的计算，扭矩、扭矩图，纯剪切。 ○2 圆轴扭转时的应力和变形，扭转的强度条件和刚度条件。 ○3 扭转的强度计算和刚度计算。 ○4 扭转静不定问题，非圆截面杆扭转。 二、重点难点 重点：圆轴扭转时横截面上剪应力分布规律和强度，圆轴扭转变形时的刚度和变形（相对扭转角）计算。 难点：扭转剪应力推导过程 重点处理：通过例子，关键理解max是指整个轴上的maxT面上的最外边缘点（等截面）；对变截面可用maxmaxpWT；严格区分刚度和扭转角的区别 难点处理：结合、对比AN的推导过程，和薄壁圆筒横截面上的推导，让学生思考可能采用的方法，然后在讲解。 三、教学方式

采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题，达到课堂互动。 第五章 平面图形的几何性质（4学时） 一、教学目标和教学内容 1． 教学目标 1.1掌握静矩和形心的概念和计算方法。 1.2掌握惯性矩、极惯性矩、惯性半径和惯性积的概念和计算方法。 1.3掌握惯性矩和极惯性矩的关系。 1.4熟练掌握某些几何量在不同坐标系中的转换公式——平行移轴公式、转轴公式的应用。 1.5掌握主惯性轴、主惯性矩、形心主惯性轴及形心主惯性矩的定义及计算方法。 掌握组合图形几何性质的计算方法。 2． 教学内容 静矩和形心；惯性矩、惯性积和惯性半径；平行移轴公式、转轴公式、主惯性轴、主惯性矩、形心主惯性轴及形心主惯性矩 二、重点难点 重点：描述平面图形几何性质的各种几何量的定义及计算。平行移轴公式和转轴公式。 难点：组合图形几何性质的计算；某些平面图形几何性质的计算。 三、教学方式 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

第六章 弯曲内力（6学时） 一、教学目标和教学内容 1． 教学目标 ①掌握弯曲变形与平面弯曲等基本概念； ②熟练掌握用截面法求弯曲内力； ③熟练列出剪力方程和弯矩方程并绘制剪力图和弯矩图； ④利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系绘制剪力图和弯矩图； ⑤掌握叠加法绘制剪力图和弯矩图。 2． 教学内容 ○1 平面弯曲等基本概念； ○2 截面法及简便方法求弯曲内力； ○3 剪力方程和弯矩方程、绘制剪力图和弯矩图； ○4 用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系绘制剪力图和弯矩图； ○5 叠加法绘制剪力图和弯矩图。 二、重点难点 1、平面弯曲的概念； 2、剪力和弯矩，剪力和弯矩的正负符号规则； 3、剪力图和弯矩图； 4、剪力、弯矩和载荷集度的微分、积分关系； 5、叠加法绘制剪力图和弯矩图。 三、教学方式 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。 第七章 弯曲应力（6学时） 一、教学目标和教学内容 1． 教学目标 掌握梁纯弯曲时横截面上正应力计算公式的推导过程，理解推导中所作的基本假设。 理解横力弯曲正应力计算仍用纯弯曲公式的条件和近似程度。 掌握中性层、中性轴和翘曲等基本概念和含义。 掌握各种形状截面梁（矩形、圆形、圆环形、工字形）横截面上切应力的分布和计算。 熟练弯曲正应力和剪应力强度条件的建立和相应的计算。 了解什么情况下需要对梁的弯曲切应力进行强度校核。从弯曲强度条件出发，掌握提高弯曲强度的若干措施。 理解等强度梁的概念。 确定薄壁杆件切应力流的方向。 理解弯曲中心对开口薄壁杆件的重要性，掌握确定弯曲中心的方法。 2． 教学内容 梁纯弯曲和横力弯曲时横截面上的正应力 梁横力弯曲时横截面上的切应力提高弯曲强度的若干措施、薄壁杆件的切应力流和弯曲中心。 二、重点难点 重点：纯弯曲梁横截面上正应力公式的分析推导。 横力弯曲横截面上正应力的计算，最大拉应力和最大压应力的计算。 弯曲的强度计算。 弯曲横截面上的剪应力。 难点：弯曲正应力、剪应力推导过程和弯曲中心的概念。 重点处理：从弯曲变形的特点出发，让学生了解两个应力的分布规律，并对两个应力的分布进行对比，加强学生理解和记忆。分析弯曲正应力、剪应力公式中各项的意义，计算方法，结合T 型截面梁铸铁梁.这一典型问题分析，并在作业中进一步强化训练。 难点处理： 结合梁弯曲变形的特点，推导两个应力公式，在推导中，充分利用前面的知识，发挥学生的主动性，让学生自己选择解决方法，加强学生对内容的掌握。对照AN,

ptI

M的推导消化难点，以学生理解这一推导思路。结合纯弯曲的条件和两个方向平面弯

曲理解弯曲中心。 三、教学方式 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

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材料力学教学大纲

材料力学教学大纲

《材料力学》教学大纲大纲说明课程代码：5125001课程总学时：64课时(讲课54课时，实验10课时)总学分：4学分课程类别：必修适用专业：土木工程专业（本科）预修要求：高等数学、理论力学课程的性质、目的、任务：材料力学是一门重要的技术基础课，是其它技术课和专业课的基础。

材料力学的任务就是在对构件进行力学分析的基础上，为设计构件时选择适当的材料和尺寸，以保证达到强度、刚度和稳定性的要求，为使设备构件能够满足适用、安全和经济的要求，提供基础理论知识。

课程教学的基本要求：通过学习，使学生掌握构件强度、刚度和稳定性的基本概念和计算方法；培养学生对工程设计中的强度、刚度、稳定问题有明确的概念，必要的知识，能进行初步的设计及实验分析能力的具备。

本课程的学习中，要密切联系实际，培养学生正确的分析问题的方法，注意正确理解掌握基本概念和基本方法。

考虑到课程性质，建议采用多媒体教学手段。

实验是本课程的重要组成部分，在教学中应予以充分重视。

大纲的使用说明：本大纲适用于土木工程本科专业64课时的材料力学课程使用，可根据具体的课时情况作适当的增删。

大纲正文第一章绪论学时：2学时（讲课2学时）本章讲授要点：《材料力学》任务、研究对象、变形固体的基本假设、内力和应力的概念、截面法、线应变和角应变。

重点：变形固体基本假设、截面法、应力和应变的概念。

第一节材料力学的任务一、强度、刚度和稳定性的概念二、材料力学的任务第二节变形固体的基本假设一、连续性假设二、均匀性假设三、各向同性假设四、小变形假设第三节外力及其分类一、外力的分类二、载荷的分类第四节内力、截面法和应力的概念一、内力的概念二、截面法求内力三、应力的概念及单位第五节线应变和角应变一、线应变的概念二、角应变的概念第七节杆件变形的基本形式一、轴向拉伸与压缩二、剪切三、扭转四、平面弯曲第二章轴向拉伸与压缩学时：11学时（讲课7学时，实验4学时）本章讲授要点：轴向拉伸与压缩的概念；轴力和轴力图；横截面和斜截面上的应力计算；虎克定律；轴向拉压杆的变形计算；材料的力学性质；轴向拉压杆的强度计算；应力集中的概念；简单超静定问题的基本解法。

材料力学课程教学大纲

材料力学课程教学大纲

《材料力学》课程教学大纲课程名称：材料力学 Mechanics of Materials课程编码：学分：4.5学分总学时：72学时（含8学时实验教学）适用专业：水利水电、土木工程、农业水利先修课程：高等数学，大学物理，理论力学一、课程的性质、目的与任务材料力学是一门工科类专业重要的技术基础课程，是继理论力学后的又一门专业基础课。

本课程的任务是：将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件，计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性，以保证结构能承受预定的载荷；选择适当的材料、截面形状和尺寸，以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。

通过该课程的学习，学生能够掌握等直杆件的强度、刚度及轴心受压杆件的稳定性的计算等；能运用强度、刚度及稳定性条件对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等简单计算工作；初步了解材料的机械性能及材料力学实验的基本知识和操作技能。

二、教学基本要求了解材料力学研究的基本任务，四种基本变形基本概念，受力特点以及外力、内力、应力及变形的相互关系；了解复杂应力状态、强度理论及组合变形的基本概念；了解动载荷及交变应力作用下材料变形特性。

理解材料四种基本变形特征及相互内在联系；理解复杂应力状态下材料强度理论与单向载荷下之间的区别；理解动荷载、交变应力与静载作用下材料变形内在关系。

掌握四种基本变形形式内力计算、内力图画法、应力和应变的计算以及强度和刚度校核；掌握复杂应力下主应力计算、会利用强度理论校核组合变形下材料的强度；掌握压杆稳定性校核；掌握动荷载、交变应力作用下材料的应力应变计算。

三、教学内容材料力学（I）(1)绪论及基本概念(2学时)§1-1 材料力学的任务 1学时§1-2 材料力学与生产实践的关系§1-3 可变形固体的性质及其基本假设§1-4 杆件的几何特性 1学时§1-5 杆件变形的基本形式(1)轴向拉伸与压缩(6学时)。

§2-1 轴向拉伸和压缩的概念 2学时§2-2 内力·截面法·及轴力图§2-3 应力·拉(压)杆内的应力 2学时§2-4 拉(压)杆的变形·胡克定律§2-5 拉(压)杆内的应变能§2-6 材料在拉伸和压缩时的力学性能 2学时§2-7 强度条件·安全因数·许用应力§2-8 应力集中的概念(1)扭转(6学时)§3-1 概述 2学时§3-2 薄壁圆筒的扭转§3-3 传动轴的外力偶矩· 扭矩及扭矩图§3-4 等直圆杆扭转时的应力· 强度条件 2学时§3-5 等直圆杆扭转时的变形· 刚度条件 2学时§3-6 等直圆杆扭转时的应变能(1)弯曲应力(12学时)§4-1 对称弯曲的概念及梁的计算简图 2学时§4-2 梁的剪力和弯矩· 剪力图和弯矩图 6学时§4-3 平面刚架和曲杆的内力图§4-4 梁横截面上的正应力· 梁的正应力强度条件 2学时§4-5 梁横截面上的切应力· 梁的切应力强度条件 2学时§4-6 梁的合理设计(1)梁弯曲时的位移(6学时)§5-1 梁的位移——挠度和转角 2学时§5-2 梁的挠曲线近似微分方程及其积分§5-3 按叠加原理计算梁的挠度和转角 3学时§5-5 梁的刚度校核·提高梁的刚度的措施 1学时§5-6 梁内的弯曲应变能(1)简单的超静定问题(4学时)§6-1 超静定问题及其解法 2学时§6-2 拉压超静定问题§6-3 扭转超静定问题 2学时§6-4 简单超静定梁(1)应力状态和强度理论(6学时)§7-1 概述 4学时§7-2 平面应力状态的应力分析·主应力§7-3 空间应力状态的概念§7-4 应力与应变间的关系 1学时§7-5 空间应力状态下的应变能密度 1学时§7-6 强度理论及其相当应力(1)组合变形及连接部分的计算(8学时)§8-1 概述 2学时§8-2 两相互垂直平面内的弯曲§8-3 拉伸（压缩）与弯曲 2学时§8-4 扭转与弯曲 2学时§8-5 连接件的实用计算法 2学时§8-6 铆钉和螺栓连接的计算(1)压杆稳定(4学时)。

材料力学(本科)教学大纲.

材料力学(本科)教学大纲.

材料力学(本科)教学大纲课程编号：课程类型：专业基础课课程教学：讲授适用专业：土木工程及相关专业授课总学时：90学时（5学分）一、课程的性质、作用和任务材料力学是一门技术基础课。

通过本门课程的学习，要求学生对杆件的受力分析、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，初步的力学建模及对简化模型近似性评估的能力，一定的定性与定量分析能力和初步的实验能力。

它的任务是在保证构件既安全适用又经济的前提下，为构件选择合适的材料，确定合理的的截面形状和尺寸，提供必要的计算方法和实验技术。

它为学生学习结构力学、弹性力学等后继课程奠定基础，把它应用于工程，即可对杆类构件或零件进行强度、刚度和稳定性设计。

二、课程内容、基本要求及学时分配（总学时90）第一部分绪论讲授2 学时。

1、基本内容材料力学的任务，变形固体的概念及其基本假设，外力，截面法，内力和应变的概念，位移和应变的概念，杆件变形的基本形式。

2、基本要求1）理解外力、内力、应变等基本概念。

2）熟练掌握杆件变形的基本形式。

3、重点力的基本概念及杆件变形的几种基本形式。

第二部分拉伸和压缩讲授6 学时，习题课2 学时，试验2学时，共10学时。

1、基本内容轴向拉、压概念，轴向拉压时横截面上的内力和应力，斜截面上的应力；许用应力及强度条件；轴向拉、压时的变形；2、基本要求1）了解许用应力及强度条件的概念。

2）掌握轴向拉压时横截面上的内力和应力，斜截面上的应力；虎克定律的应用条件。

3）掌握低碳钢的拉伸试验及其试验特点。

4）熟练掌握应力集中，安全系数等基本概念。

3、重点轴向拉压时横截面上的内力和应力，斜截面上的应力。

第三部分剪切讲授2学时。

1、基本内容剪切的概念，纯剪切，剪应力互等定理，剪切虎克定律，剪切弹性模量。

2、基本要求1）了解剪切的概念。

2）掌握纯剪切状态的受力特性，剪应力互等定理。

4）理解胡克定律的应用条件及适用范围。

3、重点纯剪切状态的受力特性，剪应力互等定理。

材料力学教学大纲

材料力学教学大纲

《材料力学》课程教学大纲总学时：90 学分：5理论学时：78 实验学时：12面向专业：土木工程课程代码：HD0686先开课程：高等数学、理论力学课程性质：专业基础课第一部分：理论教学部分一、说明1、课程的性质、地位和任务材料力学是变形固体力学的一个分支，它是土木工程专业必修的专业核心课程。

为后续课程《结构力学》、《混凝土结构设计原理》、《钢结构设计原理》、《钢结构设计》以及《砌体结构》等各专业课的学习提供预备知识。

本课程安排在第三学期，是在学生学完高等数学、理论力学等课程之后，在学生数学力学等必备的知识基础上，进一步研究构件在力的作用下，内力、应力、变形及稳定性等问题。

通过材料力学的学习，要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性等问题具有明确的基本概念和必要的基础知识，对常用材料的基本力学性能及其测定方法、电测试验应力分析的基本原理和基本方法有初步认识，使学生初步会用材料力学的理论和分析方法，解决一些简单的工程实际问题，为学习有关的后继课程打下初步基础。

由于本课程的内容及众多公式具有一定程序及规律，为了系统地学习、研究其内在规律，对整个教材的教学设想是应用框图思维法，即削枝强干，删繁就简，强调“三基”，突出重点，达到有利于培养学生分析问题与解决问题的能力。

2、课程教学和教改基本要求通过本课程的学习，使学生明确认识材料力学的基本概念和基本分析方法，培养分析问题、推导计算、判断结果和自学查阅的能力；熟练地做出杆件基本变形时的内力图，进行应力和位移、强度和刚度计算；掌握应力状态分析方法和理论，掌握组合变形下杆件的强度计算；掌握简单超静定问题的求解方法；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；了解低碳钢和铸铁的基本力学性能及其测试方法；掌握电测实验应力分析的基本原理和方法。

对杆件的受力分析、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，初步的力学建模及对简化模型近似性评估的能力，一定的定性与定量分析能力和初步的实验能力。