《板殼理論》課程教學(xué)大綱

1、大學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)方案課程教學(xué)大綱編 碼：ME06133 Code: ME06133課程名稱：板殼理論 Course Title: Theory of Plates and Shells課程類別：專業(yè)選修 Course category: Elective Courses in Specialty學(xué) 分：2 Credit(s): 2開課單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述： 本課程是一門為力學(xué)專業(yè)本科生開設(shè)的力學(xué)專業(yè)課程，主要介紹薄板、薄殼的彈性彎曲理論，

2、包括彎曲方程的建立、求解方法，彎曲過程中應(yīng)力、應(yīng)變、位移等力學(xué)量的計(jì)算。本課程是彈性力學(xué)的后續(xù)課程，要求有彈性力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、偏微分（數(shù)理方程）基本知識(shí)。Course description: This is an advanced course of mechanics for the specialty of Engineering Mechanics. It introduces the theories of thin plates and shells, which includes the construction of bending equations of them, meth

3、ods of solving equations, and calculation of stress, strain and deflection during inflection. It is the post-course of Elastic Mechanics, which requires the basic knowledge of elastic mechanics and partial differential equations.課程內(nèi)容（一）課程教學(xué)目標(biāo)1）使學(xué)生能掌握板殼結(jié)構(gòu)的基本理論、建模及求解方法，為學(xué)生畢業(yè)后參與解決工程問題提供理論基礎(chǔ)與一般方法。2）培養(yǎng)學(xué)生

4、將建筑及機(jī)械領(lǐng)域的工程實(shí)際問題抽象簡(jiǎn)化為便于計(jì)算的板殼理論模型，并進(jìn)行數(shù)學(xué)求解的能力；3）培養(yǎng)學(xué)生基于基本假設(shè)和公理進(jìn)行邏輯推理的能力；獨(dú)立思考以及創(chuàng)新的能力。（相應(yīng)畢業(yè)要求：1、2）（二）基本教學(xué)內(nèi)容第一章 薄板小撓度彎曲理論教學(xué)目的：掌握薄板理論的推導(dǎo)過程，薄板彎曲問題的計(jì)算方法；教學(xué)重點(diǎn)：1）薄板理論的推導(dǎo)；2）圓形薄板的對(duì)稱彎曲問題；教學(xué)難點(diǎn)： 1）自由邊等效剪力的計(jì)算；2）Ritz法與伽遼金法的應(yīng)用；3）靜水壓力作用下圓形板的彎曲；相應(yīng)畢業(yè)要求：1,2教學(xué)內(nèi)容：1.1緒論；薄板小撓度彎曲問題相關(guān)概念及假設(shè)；1.2彈性曲面微分方程；1.3薄板橫截面上的內(nèi)力及應(yīng)力；邊界條件、扭矩的等效剪

5、力；簡(jiǎn)單例題；1.4矩形薄板的納維葉解法；矩形薄板的李維解法及一般解法；1.5圓形薄板的彎曲；圓形薄板的軸對(duì)稱彎曲；1.6軸對(duì)稱彎曲問題的實(shí)例；圓板在靜水壓力下的彎曲；1.7瑞茨法的應(yīng)用；瑞茨法應(yīng)用舉例；1.8迦遼金法的應(yīng)用；迦遼金法應(yīng)用舉例；學(xué)時(shí)分配：教學(xué)學(xué)時(shí)8；課程實(shí)驗(yàn)：2；第二章 薄板的振動(dòng)教學(xué)目的與要求： 掌握薄板自由振動(dòng)方程的推導(dǎo)；掌握薄板自由振動(dòng)固有頻率的計(jì)算方法；教學(xué)重點(diǎn)：薄板的自由振動(dòng)方程及固有頻率計(jì)算；教學(xué)難點(diǎn)：板的受迫振動(dòng)問題；相應(yīng)畢業(yè)要求：1,2教學(xué)內(nèi)容：2.1四邊簡(jiǎn)支矩形薄板的自由振動(dòng)；兩對(duì)邊簡(jiǎn)支矩形薄板自由振動(dòng)；2.2圓形薄板的自由振動(dòng)；2.3用能量法求自然頻率；用能

6、量法求自然頻率的舉例；2.4薄板的受迫振動(dòng)；薄板受縱橫荷載的共同作用；學(xué)時(shí)分配：教學(xué)學(xué)時(shí)4；課程實(shí)驗(yàn)：2；第三章 薄板的壓曲教學(xué)目的與要求：掌握薄板壓曲方程的推導(dǎo)及臨界荷載的計(jì)算方法；教學(xué)重點(diǎn)：薄板的壓曲臨界荷載計(jì)算；教學(xué)難點(diǎn)：圓形薄板的壓曲問題；相應(yīng)畢業(yè)要求：1,2教學(xué)內(nèi)容：3.1薄板的壓曲方程；四邊簡(jiǎn)支矩形薄板在均布?jí)毫ο碌膲呵?.2兩對(duì)邊簡(jiǎn)支矩形薄板在均布?jí)毫ο碌膲呵?；圓形薄板的壓曲；3.3用能量法求臨界荷載；用能量法求臨界荷載舉例；學(xué)時(shí)分配：教學(xué)學(xué)時(shí)4，課程實(shí)驗(yàn)2；第四章 薄殼理論教學(xué)目的與要求：掌握薄板的無矩理論及圓柱殼的無矩理論計(jì)算；教學(xué)重點(diǎn)：圓柱殼的無矩理論；教學(xué)難點(diǎn)：1）薄殼

7、理論的推導(dǎo)；2）薄殼的有矩理論；相應(yīng)畢業(yè)要求：1,2教學(xué)內(nèi)容：4.1曲線坐標(biāo)與正交曲線坐標(biāo)；正交曲線坐標(biāo)中的彈性力學(xué)幾何方程；4.2殼體的基本概念；殼體的正交曲線坐標(biāo)；4.3殼體的幾何方程；殼體的內(nèi)力及物理方程；4.4殼體的平衡微分方程；殼體的邊界條件；4.5薄殼的無矩理論；柱殼的無矩理論；4.6容器柱殼的無矩計(jì)算；學(xué)時(shí)分配：教學(xué)學(xué)時(shí)12，課程實(shí)驗(yàn)2；考核方式本課程考核采用開卷考試的形式，期評(píng)成績(jī)占比：1) 期末考試50%;2) 平時(shí)成績(jī)一（作業(yè)、課程實(shí)驗(yàn)）：30%;3) 平時(shí)成績(jī)二（期中考試）：20%;持續(xù)改進(jìn)方法1、采用先進(jìn)的教學(xué)手段、方法和教學(xué)理念；2、課后對(duì)疑難問題安排答疑；3、課程實(shí)驗(yàn)（計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算）等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。教材及參考書