材料力學(xué)IV05-06下教案(李亞蘭)-供參考

1、四 川 大 學(xué) 教 案【首頁】課程名稱材料力學(xué)（IV）授課專業(yè)各專業(yè)年級03課程編號30500925課程類型必修課校級公共課（）；基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課（ ）；專業(yè)課（ ）選修課限選課（ ）；任選課（ ）授課方式課堂講授（）；實踐課（ ）考核方式考試（）；考查（ ）課程教學(xué)總學(xué)時數(shù)48學(xué) 分 數(shù)3學(xué)時分配課堂講授 48學(xué)時； 實踐課 學(xué)時（注：實驗單獨(dú)設(shè)課）教材名稱材料力學(xué)（）作 者單輝祖出版社及出版時間高等教育出版社 2003指定參考書Mechanics of Materials材料力學(xué)（）（）Mechanics of Materials工程力學(xué)教程（）（） 作 者J. Gere劉鴻文F. P.

2、Beer范欽珊出版社及出版時間機(jī)械工業(yè)出版社 2003高等教育出版社 2003清華大學(xué)出版社 2003高等教育出版社 1998授課教師李亞蘭職 稱講師單 位建環(huán)學(xué)院授課時間2006.22006.7注：表中（ ）選項請打“”四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 1 周， 第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第一章 緒論本課程的教學(xué)應(yīng)將啟迪學(xué)生思維放在極其重要的位置。以多媒體為教學(xué)的主要手段，充分利用多媒體信息量大的優(yōu)勢，同時注意與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合?；诙嗄杲虒W(xué)實踐和教學(xué)改革的經(jīng)驗，在教學(xué)中，沒有完全按照主教材的順序和內(nèi)容來安排教學(xué)。考慮學(xué)生自學(xué)的方便，每章開始時，都在電子教案中標(biāo)識出本章內(nèi)容

3、在主教材出現(xiàn)的頁碼。授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 通過圖片和實例，說明本課程與工程實踐和生活實踐的緊密關(guān)系；2. 了解本課程的主要內(nèi)容和主要方法。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配序：材料力學(xué)，你身邊的科學(xué)1. 材料力學(xué)的主要內(nèi)容工程構(gòu)件的力學(xué)分析（強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性） 固體力學(xué)的基礎(chǔ)性概念（應(yīng)力、應(yīng)變、本構(gòu)關(guān)系）2. 材料力學(xué)的基本假定 關(guān)于材料性質(zhì)的假定（連續(xù)性、均質(zhì)性 各向同性） 關(guān)于變形的假定（小變形）3. 材料力學(xué)的主要研究對象 工程構(gòu)件的基本類型（桿、板、殼、體） 桿件的支承形式 桿件變形的基本形式（拉壓 、扭轉(zhuǎn)、彎曲、剪切） 桿件的不同用途和形式 桿

4、件變形的平截面假設(shè) 4. 材料力學(xué)的研究方法 力學(xué)分析、物理分析、幾何分析1020202515第1頁教學(xué)重點與難點1. 區(qū)別強(qiáng)度與剛度的概念2. 小變形假定帶來的方便：可以在未變形的構(gòu)形中進(jìn)行計算3. 與理論力學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別 力的平移定理 力系的等效（通過實例說明）在電子教案中，專設(shè)了“分析與討論”欄目，應(yīng)組織學(xué)生討論。要注意發(fā)揮學(xué)生的參與積極性，必要時給予一定的提示或引導(dǎo)。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 分析和討論：下面的結(jié)構(gòu)具有什么變形效應(yīng)？（拉彎組合、彎扭組合、斜彎曲的初步認(rèn)識）2. 分析和討論：力的可移性和力偶在平面內(nèi)的任意移動性，對剛體和變形體的不同影響。可以總結(jié)出什么規(guī)律？教學(xué)手段多媒體教學(xué)

5、，必要時使用黑板參考資料劉鴻文，材料力學(xué)（），pp1 11薛明德，力學(xué)與工程技術(shù)的進(jìn)步，pp124，2646注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第2頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 1 周， 第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第二章 內(nèi)力與內(nèi)力圖2.1 內(nèi)力定義和符號規(guī)定 2.2 內(nèi)力方程及內(nèi)力圖授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求本章是本課程重要的組成部份。本章要使學(xué)生掌握桿件內(nèi)力分析的基本方法，具體要求是：1. 準(zhǔn)確理解桿件內(nèi)力的定義和符號規(guī)定。2. 能正確利用截面法建立桿件的內(nèi)力方程。3. 能利用截面法迅速求出指

6、定截面的內(nèi)力。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配2.1 內(nèi)力定義和符號規(guī)定1. 內(nèi)力的定義截面上的三個主矢：軸力及兩個剪力截面上的三個主矩：扭矩及兩個彎矩2. 桿件內(nèi)力與變形的關(guān)系3. 內(nèi)力的符號規(guī)定內(nèi)力符號規(guī)定的原則軸力、扭矩、剪力、彎矩的符號規(guī)定2.2 內(nèi)力方程及內(nèi)力圖用截面法求內(nèi)力方程，依據(jù)方法和步驟例題（四則：拉壓、扭轉(zhuǎn)各一例，彎曲兩例，詳見電子教案）課堂練習(xí)155104020第3頁教學(xué)重點與難點1. 應(yīng)透徹理解內(nèi)力符號規(guī)定與外力的區(qū)別，尤其應(yīng)熟練掌握軸力和彎矩的正負(fù)規(guī)定。內(nèi)力的符號是根據(jù)它所引起桿件的變形趨勢規(guī)定的，這一點與理論力學(xué)不同。2. 截面法是建立內(nèi)力方程的最基本的方法，應(yīng)熟練掌握。注意先

7、將未知內(nèi)力設(shè)正，建立方程時，內(nèi)力和外力統(tǒng)一地按理論力學(xué)的規(guī)則進(jìn)入方程。因此建立內(nèi)力方程過程中事實上用了兩套符號規(guī)定。3. 但是在求某個指定截面的內(nèi)力時，盡量用更簡便的方法，不必總是通過建立內(nèi)力方程求解。4. 計算梁橫截面的內(nèi)力時，應(yīng)特別注意外力的方向與其引起的內(nèi)力符號的關(guān)系，以保證內(nèi)力的正負(fù)號正確。在電子教案中，專設(shè)了“動腦又動筆”欄目，這是本課程實現(xiàn)課堂練習(xí)的主要途徑。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 動腦又動筆：將彎矩和剪力分別對 x 求導(dǎo)。由此能得到什么啟示？2. 動腦又動筆：四則練習(xí)（列于電子教案中）作業(yè)：習(xí) 題：2-1（d），2-2，4-1（d）， 5-1（d），5-2（f）5-6（c）、（d）

8、、（e）、（f） 教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp271371劉鴻文，材料力學(xué)（），pp74 76, pp112137注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第4頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 2 周， 第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第二章 內(nèi)力與內(nèi)力圖2.3 梁的平衡微分方程及其應(yīng)用授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 能準(zhǔn)確掌握集中力、集中力偶矩和均布荷載對剪力圖彎矩圖的影響。2. 能利用梁的平衡微分關(guān)系熟練畫出梁的剪力彎矩圖。教學(xué)內(nèi)

9、容提要時間分配2.3 梁的平衡微分方程及其應(yīng)用 控制面2.3.1 梁的平衡微分方程 梁的平衡微分方程推導(dǎo)，意義控制面 AB 之間只有分布荷載作用，剪力彎矩圖的規(guī)律2.3.2 梁承受集中荷載的情況 集中力，剪力彎矩圖規(guī)律 集中力偶矩，剪力彎矩圖規(guī)律2.3.3 根據(jù)外荷載畫剪力彎矩圖 荷載形式、剪力圖和彎矩圖之間的關(guān)系 例題二則，見電子教案根據(jù)外荷載直接畫剪力圖彎矩圖的要點課堂練習(xí)二則，見電子教案例題二則，見電子教案加快畫圖速度的若干技巧改錯一則，見電子教案本章內(nèi)容小結(jié)21515101031010555第5頁教學(xué)重點與難點1. 正確地計算支座反力是繪制內(nèi)力圖的關(guān)鍵，應(yīng)確保無誤。利用平衡方程求出支反

10、力后，應(yīng)進(jìn)行校核。 2. 梁的平衡微分方程的主要用途之一就是直接根據(jù)外荷載畫剪力彎矩圖，它在畫圖中的主要功能是明確圖線的走向。3. 應(yīng)熟練掌握集中力和集中力偶矩對剪力彎矩圖的影響。集中力引起剪力圖的躍變，使彎矩圖在該處出現(xiàn)尖點；集中力偶矩引起彎矩圖的躍變，但不直接影響該點的剪力圖。但應(yīng)注意勿將外力和內(nèi)力混為一談。4. 注意標(biāo)出剪力彎矩圖中的峰值和關(guān)鍵截面的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可用力學(xué)的方法或幾何的方法獲得。剪力數(shù)據(jù)由荷載圖相應(yīng)區(qū)段的面積導(dǎo)出，彎矩數(shù)據(jù)由剪力圖相應(yīng)區(qū)段的面積導(dǎo)出。注意此處面積的正負(fù)。5. 梁的平衡微分方程是在只考慮橫向分布力時建立的。當(dāng)存在著其它形式的荷載（例如分布力偶矩）時，應(yīng)根據(jù)微

11、元區(qū)段平衡的方法重新建立微分方程。新建立的方程可能與一般梁的平衡微分方程（彎矩的導(dǎo)數(shù)是剪力、剪力的導(dǎo)數(shù)是分布荷載）不同。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 動腦又動筆：二則，見電子教案2. 分析和討論：荷載作用在中間鉸處，如何繪剪力圖和彎矩圖？哪段有變形？哪段有位移？變形與位移的區(qū)別如何？3. 分析和討論：如果已知剪力圖，可以完全確定彎矩圖嗎？如果已知彎矩圖，可以完全確定剪力圖嗎？作業(yè)：習(xí)題：5-6（a）、（g）、（h），5-11，5-13（a） 教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp271371劉鴻文，材料力學(xué)（），pp112137注：

12、教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第6頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 2 周， 第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第三章 固體力學(xué)的基本概念3.1 應(yīng)力的概念 3.2 應(yīng)變的概念授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求通過本章學(xué)習(xí)，要使學(xué)生初步掌握固體力學(xué)的基本概念，了解研究材料力學(xué)性能的主要觀點和視角。具體要求是：1. 初步掌握應(yīng)力和應(yīng)變的概念：，并能進(jìn)行簡單的計算。2. 準(zhǔn)確理解切應(yīng)力互等定理。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配3.1 應(yīng)力的概念3.1.1 應(yīng)力的定義1. 定義應(yīng)力矢量，正應(yīng)力，切應(yīng)力，應(yīng)力的單位 2. 應(yīng)力的特點

13、應(yīng)力矢量與微元面的方位有關(guān) 正應(yīng)力和切應(yīng)力的變形效應(yīng) 例題兩則（切應(yīng)力的合成，正應(yīng)力的合成）3.1.2 切應(yīng)力互等定理 證明及討論3.2 應(yīng)變的概念應(yīng)變的引入正應(yīng)變，切應(yīng)變，應(yīng)變的量綱例題兩則（正方形的剪切變形，應(yīng)變是變量的情況）討論力學(xué)家與材料力學(xué)史 Cauchy3515382第7頁教學(xué)重點與難點1. 應(yīng)力矢量是與一定的微元面相聯(lián)系的。離開了微元面應(yīng)力矢量便無從談起。而微元面方位的表征則是其法向單位矢量n。應(yīng)力矢量有兩種分量：正應(yīng)力和切應(yīng)力。2. 桿件橫截面上各處應(yīng)力數(shù)值可能是不同的，因而應(yīng)力是橫截面各處力作用現(xiàn)象的局部的具體的描述。而內(nèi)力則是橫截面上力作用現(xiàn)象的整體性描述。這樣，應(yīng)力的積分

14、，以及應(yīng)力對軸的矩的積分，就構(gòu)成了內(nèi)力。正應(yīng)力的積分構(gòu)成軸力，切應(yīng)力的積分構(gòu)成剪力。正應(yīng)力對面內(nèi)軸的矩的積分構(gòu)成彎矩，切應(yīng)力對桿件軸的矩的積分構(gòu)成扭矩。3. 切應(yīng)力互等定理與材料性能無關(guān)。盡管推導(dǎo)切應(yīng)力互等定理時只考慮了單純切應(yīng)力的存在，但是，如果有正應(yīng)力存在，這一定理仍然是成立的。4. 變形有兩種基本形式：微元線段的伸長（壓縮），和兩個微元線段夾角的變化。正應(yīng)變和切應(yīng)變就是這兩種變形形式的描述。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 分析和討論：應(yīng)力與力有什么區(qū)別？應(yīng)力與壓強(qiáng)有什么區(qū)別？微元體的應(yīng)力分量本身直接構(gòu)成平衡關(guān)系嗎2. 分析和討論：桿件橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力是什么關(guān)系？3. 分析和討論：切應(yīng)力互等定理

15、與材料力學(xué)性能有關(guān)嗎？下列情況是切應(yīng)力互等定理所表述的內(nèi)容嗎？4. 分析和討論：圖示 A 點的切應(yīng)變分別為多少？下面的結(jié)論中哪些是錯誤的？（圖形見電子教案）5. 分析和討論：為什么要用直角的變化量來定義切應(yīng)變？能不能用線段偏移的角度來定義切應(yīng)變？作業(yè)：習(xí) 題：1-2，1-3，1-5 教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp148劉鴻文，材料力學(xué)（），pp 110, 19 32注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第8頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 3 周， 第 1 次課備 注章

16、節(jié)名 稱第三章 固體力學(xué)的基本概念3.3 材料力學(xué)性能與本構(gòu)關(guān)系 3.4 構(gòu)件的安全性由于學(xué)生準(zhǔn)備知識不足，關(guān)于材料拉伸試驗本章只考慮實驗現(xiàn)象，而破壞機(jī)理的解釋放入應(yīng)力應(yīng)變章。授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 了解常用工程材料在拉伸壓縮時的力學(xué)性能，了解人們是通過哪些方面去研究材料力學(xué)性能的。2. 初步掌握 Hooke 定律的含義，了解彈性模量和Poisson 比的概念。3. 了解構(gòu)件安全性的內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配3.3 材料力學(xué)性能與本構(gòu)關(guān)系3.3.1 材料力學(xué)性能介紹1. 各向同性和各向異性 2. 塑性和脆性 3. 彈塑性和粘彈性4. 影響材料力

17、學(xué)性能的其它因素3.3.2 本構(gòu)關(guān)系的概念1. 線彈性體的 Hooke 定律 Hooke 定律，線彈性體的 Poisson 效應(yīng)，各向同性線彈性體力學(xué)常數(shù)間的關(guān)系力學(xué)家與材料力學(xué)史 Hooke，Young，Poisson2. 彈塑性體本構(gòu)模型3.4 構(gòu)件的安全性 實際構(gòu)件與理想構(gòu)件的差異，安全系數(shù)，強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定性本章內(nèi)容小結(jié)401551015 5第9頁教學(xué)重點與難點1. 材料的力學(xué)性能的描述有多個視角。各向同性與各向異性是針對力學(xué)性能的方向性而言的；塑性和脆性是針對破壞時的變形程度而言的；彈塑性和粘彈性是針對變形的時間效應(yīng)而言的。這些視角是交叉的。2. 低碳鋼拉伸試驗呈現(xiàn)出典型的塑性性質(zhì)。

18、其最重要指標(biāo)有比例極限、屈服極限和強(qiáng)度極限。鑄鐵拉伸試驗則呈現(xiàn)出典型的脆性性質(zhì)，其重要指標(biāo)是強(qiáng)度極限。3. Hooke 定律是諸多本構(gòu)關(guān)系中最簡單的一種。常用工程材料在應(yīng)力水平不高的情況下都呈現(xiàn)出這種關(guān)系。4. 描述各向同性彈性體的獨(dú)立的力學(xué)常數(shù)只有兩個，因此，楊氏彈性模量、剪切彈性模量和泊松比之間一定存在著聯(lián)系。5. 塑性材料的破壞以應(yīng)力達(dá)到屈服極限為標(biāo)志，脆性材料的破壞以應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限為標(biāo)志。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 動腦又動筆：圖中桿件產(chǎn)生均勻形變，試求板中寬度 b 的伸長量。作業(yè)：習(xí) 題：2-5，2-6，2-7，2-8 教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mecha

19、nics of Materials，pp148劉鴻文，材料力學(xué)（）， pp 110, 19 32注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第10頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 3 周， 第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱附錄 截面圖形的性質(zhì)授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求本章是為拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲應(yīng)力表述做準(zhǔn)備的。通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)熟悉截面的主要幾何特征和規(guī)律。本章要求學(xué)生：1. 掌握截面圖形的各類一次矩、二次矩的定義并能進(jìn)行正確的計算。2. 熟練掌握典型截面的二次矩。3. 掌握形心在計算面積矩和慣性矩中所起的作用并

20、能進(jìn)行熟練的計算，熟練掌握平行移軸定理。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配一、幾何圖形的一次矩 面積矩（靜矩）、形心公式、組合圖形例題三則（極坐標(biāo)、求和法、負(fù)面積法各一則）二、幾何圖形的二次矩慣性矩、慣性積、極慣性矩的定義例題二則（三角形、極坐標(biāo)各一則）課堂練習(xí)二則常見圖形的慣性矩、極慣性矩組合圖形三、平行移軸定理平行移軸定理的引出及證明平行移軸定理注意點、重要結(jié)論例題（T型截面）課堂練習(xí)一則本章內(nèi)容小結(jié)2040255第11頁教學(xué)重點與難點1. 靜矩的數(shù)值可正可負(fù)。若圖形關(guān)于某軸的靜矩為零，說明該軸過形心。2. 慣性矩的數(shù)值是恒正的。在一組平行線中，圖形對于過形心的那條線的慣性矩為最小，對于距離形心最遠(yuǎn)的那

21、條線的慣性矩為最大。3. 平行移軸公式是計算慣性矩的主要工具，應(yīng)熟練掌握。應(yīng)用這組公式時，應(yīng)保證其中一組坐標(biāo)系是形心坐標(biāo)系。同時應(yīng)注意，所求的如果是形心軸的慣性矩，公式中應(yīng)出現(xiàn)減號。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 分析和討論：用微元面積條將二重積分化為單重積分時應(yīng)注意什么？2. 動腦又動筆：求矩形關(guān)于坐標(biāo)軸的慣性矩與慣性積。3. 動腦又動筆：矩形和圓的慣性矩與慣性積。4. 動腦又動筆：求直角三角形對于過形心的 C 軸的慣性矩。5. 分析和討論：如圖的三角形對哪一根軸的慣性矩最小？對哪一根軸的慣性矩最大？6. 把本章主要內(nèi)容歸納于一個表格（見電子教案）作業(yè)：習(xí) 題：A-1（a），A-2， A-3（b），A

22、-4 A-5 ，A-7 教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp815844劉鴻文，材料力學(xué)（），pp 373391注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第12頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 4 周， 第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第四章 拉伸與壓縮 4.1 拉壓桿的應(yīng)力 授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握拉壓桿件的強(qiáng)度和剛度的分析方法，具體要求是：1. 正確應(yīng)用桿件拉壓正應(yīng)力公式和變形公式，能熟練地進(jìn)行拉壓問題的強(qiáng)度和

23、剛度分析。2. 了解應(yīng)力集中現(xiàn)象和圣維南原理。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配4.1 拉壓桿的應(yīng)力背景材料4.1.1 橫截面上的應(yīng)力1. 橫截面上正應(yīng)力公式2. 正應(yīng)力公式的應(yīng)用 例題四則（強(qiáng)度校核、截面尺寸、許用荷載）討論例題一則（優(yōu)化型題目）3. 拉壓正應(yīng)力公式的適用范圍 4. 應(yīng)力集中5. 圣維南原理4.1.2 斜截面上的應(yīng)力斜截面上的應(yīng)力公式 斜截面上應(yīng)力大小的形象 例題（一則）55501515第13頁教學(xué)重點與難點1. 在直桿中，只有軸向拉（壓）力的作用線與桿件軸線（各橫截面形心的連線）重合時才產(chǎn)生單純的拉或壓的變形效應(yīng)。2. 橫截面上的正應(yīng)力均布，切應(yīng)力為零；橫截面上的正應(yīng)力是所有可能截面上的

24、正應(yīng)力的最大值。斜截面上正應(yīng)力與切應(yīng)力也都是均布的，45截面上的切應(yīng)力是所有可能截面上的切應(yīng)力的最大值。在任何平行于軸線的面（包括平面和曲面）上，既無正應(yīng)力又無切應(yīng)力。3. 注意正應(yīng)力公式的適用范圍，尤其要重視應(yīng)力集中現(xiàn)象。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 分析與討論：為什么脆性材料構(gòu)件中的應(yīng)力集中比塑性材料中的應(yīng)力集中更危險？作業(yè)：習(xí) 題：2-4， 2-13，2-153-2，3-12（a），3-13教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp148, pp67115劉鴻文，材料力學(xué)（），pp 1272注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫

25、一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第14頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 4 周， 第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第四章 拉伸與壓縮4.2 拉壓桿的變形和位移 4.3 拉壓超靜定問題 在超靜定問題分析中，要突出力學(xué)分析、物理分析、幾何分析三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以提高學(xué)生總體把握力學(xué)問題的能力。授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 能正確計算簡單桁架結(jié)點的位移。2. 能正確分析和計算簡單拉壓超靜定問題。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配4.2 拉壓桿的變形和位移4.2.1 拉壓桿的變形計算公式 一般公式的推導(dǎo) 特殊情況下的應(yīng)用4.2.2 簡單桁架結(jié)點位移計算 分析 簡單桁

26、架結(jié)點位移計算的注意點 例題（二則）4.3 拉壓超靜定問題1靜定與超靜定2拉壓超靜定問題的解法 靜力平衡條件 物理條件 協(xié)調(diào)條件 例題（二則，桁架，兩端固定桿） 本章內(nèi)容小結(jié)概念性是非判斷題訓(xùn)練1525525515第15頁教學(xué)重點與難點1. 變形量的計算中，如果是變截面，或者存在著軸向分布荷載，則必須用積分式。2. 簡單桁架結(jié)點位移計算中，必須先計算各桿軸力并確定每個桿件是受拉或是受壓。對于零桿或剛性桿，則在結(jié)點原處畫桿件的垂線。3. 在超靜定問題中，必須把各桿的拉或壓與其伸長或縮短嚴(yán)格對應(yīng)起來，否則易出錯。4. 在熱應(yīng)力問題中，桿件中影響變形的因素一般總是包含熱作用和力作用兩種，因此其物理條

27、件應(yīng)包含溫度和軸力的兩項。一般可以根據(jù)物理現(xiàn)象來判斷桿件的拉壓性質(zhì)，并由此而確定軸力項與溫度項是相加或相減。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 分析與討論：在平面桿件內(nèi)劃條斜直線，當(dāng)桿件受均勻拉伸時，該斜線作平行位移嗎？2. 動腦又動筆：桿的單位長度重量為 q，抗拉剛度為EA，求桿由自重引起的伸長量。（圖見電子教案）3. 動腦又動筆：計算 A 點橫向和豎向位移。（圖見電子教案）4. 分析與討論：下列情況的協(xié)調(diào)條件如何表述？（圖見電子教案）5. 分析與討論：混凝土和鋼筋各有何種預(yù)應(yīng)力？混凝土構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力的處理有什么好處？6. 分析與討論：右圖結(jié)構(gòu)中，破壞面在何處？（圖見電子教案）7. 概念性是非判斷題訓(xùn)練作

28、業(yè)：習(xí) 題：3-11， 3-16，3-23，3-24（a）， 3-28，3-32 2-17，2-22 教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp67115劉鴻文，材料力學(xué)（），pp1272注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第16頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 5 周， 第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第五章 扭轉(zhuǎn)5.1 圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力與變形 5.2 圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度與剛度計算授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度

29、和剛度的分析方法，了解非圓截面桿扭轉(zhuǎn)的有關(guān)計算。具體要求是：1. 掌握導(dǎo)出圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上切應(yīng)力公式的方法。2. 掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的切應(yīng)力分布規(guī)律，并能熟練地進(jìn)行圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度和剛度的計算。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配5.1 圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力與變形 背景材料5.1.1 傳動軸的外力偶矩5.1.2 圓軸扭轉(zhuǎn)的平截面假設(shè)5.1.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應(yīng)力 推導(dǎo)思路 公式推導(dǎo) 橫截面上的切應(yīng)力的分布規(guī)律 5.1.4 圓軸扭轉(zhuǎn)的變形一般公式 特殊情況下的應(yīng)用 5.2 圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度與剛度計算強(qiáng)度條件 剛度條件 例題（三則，實心與空心軸，空心軸扭轉(zhuǎn)角，截面應(yīng)力合成）密圈螺紋彈簧橫截面上的切應(yīng)力力學(xué)家與材

30、料力學(xué)史（庫侖）3552015322152第17頁教學(xué)重點與難點1. 圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的正應(yīng)力為零，切應(yīng)力沿半徑線性分布，方向垂直于半徑。在圓心處切應(yīng)力為零，外緣處最大?？招膱A截面內(nèi)緣處有最小的切應(yīng)力。2. 圓軸扭轉(zhuǎn)時過軸線的縱截面上有分布的切應(yīng)力，這些切應(yīng)力的整體效應(yīng)是構(gòu)成一個力偶矩。3. 圓軸橫截面的極慣性矩包含直徑的四次方，抗扭截面系數(shù)包含直徑的三次方?？招膱A截面中，無論是慣性矩，或者是抗扭截面系數(shù)，都包含了a 的四次方。4. 對于變扭矩、變截面的圓軸應(yīng)用積分式計算扭轉(zhuǎn)角。對分段等截面圓軸的組合軸，應(yīng)分段計算扭轉(zhuǎn)角，再求和得總扭轉(zhuǎn)角；此類軸的最大切應(yīng)力不一定是在扭矩最大的橫截面上。 討

31、論、練習(xí)、作業(yè)1. 分析與討論：圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上切應(yīng)力方向為什么總是垂直于半徑的？2. 分析與討論：如圖結(jié)構(gòu)的相對轉(zhuǎn)角該如何計算？（圖見電子教案）3. 分析與討論：從軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度考慮，哪一種布置最合理？（圖見電子教案）4. 分析與討論：軸中部以下的區(qū)域是如何平衡的？作業(yè)：習(xí)題：4-5，4-10， 4-13，4-29，4-16， 4-17 ， 4-19教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp187248劉鴻文，材料力學(xué)（），pp73111注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第18頁四 川 大

32、 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 5 周， 第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第五章 扭轉(zhuǎn)5.3 圓軸扭轉(zhuǎn)的超靜定問題 5.4 非圓截面軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 能進(jìn)行簡單的扭轉(zhuǎn)超靜定問題的分析計算。2. 了解非圓截面桿件和薄壁桿件扭轉(zhuǎn)時最大切應(yīng)力和變形的計算。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配5.3 圓軸扭轉(zhuǎn)的超靜定問題求解圓軸扭轉(zhuǎn)超靜定問題的思路 例題（二則，套裝，承受分布轉(zhuǎn)矩的軸） 本章內(nèi)容小結(jié)1概念性是非判斷題訓(xùn)練2動腦又動筆：見電子教案53551530第19頁教學(xué)重點與難點1. 在超靜定問題中，應(yīng)抓住平衡條件、物理條件和協(xié)調(diào)條件三個環(huán)節(jié)。討論

33、、練習(xí)、作業(yè)概念性是非判斷題訓(xùn)練動腦又動筆作業(yè)：習(xí)題：4-21（c）（d），4-23 ，4-32，4-34教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp187248劉鴻文，材料力學(xué)（），pp73111注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第20頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 6 周， 第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第六章 彎曲應(yīng)力6.1 彎曲正應(yīng)力理想實驗是通過邏輯分析導(dǎo)出結(jié)論的一種方法，目的是把學(xué)生對力學(xué)現(xiàn)象的感性認(rèn)識提高到理性認(rèn)識，提高學(xué)生的邏輯分析和判斷能力。本節(jié)的理想實驗是驗證

34、型的，即證實單向受力假定。理想實驗的步驟方法詳見電子教案。授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求本章是本課程最重要的部份之一。通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)全面而準(zhǔn)確地掌握梁彎曲及組合變形的強(qiáng)度分析的方法及其工程應(yīng)用。具體要求是：1. 掌握彎曲正應(yīng)力公式推導(dǎo)的方法。2. 熟練掌握橫截面上彎曲正應(yīng)力的分布規(guī)律，并能正確熟練地進(jìn)行梁的強(qiáng)度分析。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第六章 彎曲應(yīng)力背景材料6.1 彎曲正應(yīng)力6.1.1 梁彎曲的基本概念1. 梁的平面彎曲 2. 純彎曲和橫力彎曲 3. 關(guān)于梁彎曲的假定 理想實驗（單向受力假定）4. 中性面和中性軸6.1.2 橫截面上的正應(yīng)力公式橫截

35、面正應(yīng)力公式的推導(dǎo)思路 公式的推導(dǎo) 橫截面上的正應(yīng)力分布規(guī)律 6.1.3 梁的正應(yīng)力計算1. 正應(yīng)力公式的使用注意點及應(yīng)用范圍 2. 最大正應(yīng)力計算（中性軸是對稱軸） 例題（一則：確定截面尺寸）3. 最大正應(yīng)力計算（中性軸不是對稱軸） 例題（三則：最大正應(yīng)力，疊合粱、確定截面尺寸比例） 力學(xué)家與材料力學(xué)史（伽利略、雅可布伯努利）330 15402第21頁教學(xué)重點與難點1. 彎曲梁的橫截面上，以中性軸為界，一側(cè)受拉而另一側(cè)受壓。彎矩圖向上為正的規(guī)定使彎矩圖總是畫在受壓一側(cè)。2. 彎曲梁的橫截面上，正應(yīng)力呈線性分布，中性軸上正應(yīng)力為零，離中性軸越遠(yuǎn)處正應(yīng)力數(shù)值越大。因此，若中性軸是對稱軸，則最大拉

36、應(yīng)力與最大壓應(yīng)力相等，進(jìn)行強(qiáng)度計算時只需選擇最大彎矩的截面就可以了。若中性軸不是對稱軸，則最大拉應(yīng)力與最大壓應(yīng)力不相等，這樣，最大拉應(yīng)力與最大壓應(yīng)力就可能不在同一截面上出現(xiàn)。這時一般應(yīng)在最大彎矩的截面和次大彎矩的截面上進(jìn)行計算。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 理想實驗（單向受力假定）在簡支梁承受集中荷載的情況下驗證單向受力假定。2. 動腦又動筆：撐桿跳過程中某時刻跳桿最小曲率半徑為 7.5m，增強(qiáng)玻璃鋼跳桿直徑為 40 mm，E = 120 GPa，求此時桿中的最大正應(yīng)力。3. 分析與討論：哪些情況下會出現(xiàn)最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力不在同一橫截面上的現(xiàn)象？4. 分析與討論：兩梁固結(jié)和兩梁間光滑接觸橫截面上應(yīng)

37、力是如何分布的？為什么兩梁間無摩擦?xí)r， 橫截面上的彎矩由兩梁均分？作業(yè)：習(xí)題：6-2，6-5， 6-16， 6-17， 6-18教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp311375劉鴻文，材料力學(xué)（），pp138175注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第22頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 6 周， 第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第六章 彎曲應(yīng)力6.2 彎曲切應(yīng)力 6.3 梁的強(qiáng)度及破壞授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 熟練掌握橫截面上彎

38、曲切應(yīng)力的分布規(guī)律和計算方法。2. 認(rèn)識和掌握提高梁強(qiáng)度的主要措施。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配6.2 彎曲切應(yīng)力1矩形截面中的彎曲切應(yīng)力 假定 公式推導(dǎo) 切應(yīng)力分布規(guī)律2其他截面中的彎曲切應(yīng)力 3常用截面最大彎曲切應(yīng)力公式 公式 例題（二則：書夾應(yīng)力分析，懸臂梁組合鉚釘強(qiáng)度分析）力學(xué)家與材料力學(xué)史（儒拉夫斯基）6.3 梁的強(qiáng)度及破壞6.3.1 梁的強(qiáng)度校核正應(yīng)力引起的破壞 切應(yīng)力引起的破壞 例題（復(fù)雜荷載梁的最大應(yīng)力） 校核梁強(qiáng)度的一般流程細(xì)長梁中最大正應(yīng)力與最大切應(yīng)力量級的比較 影響梁強(qiáng)度的主要因素1852521015510第23頁教學(xué)重點與難點1. 彎曲梁的橫截面上，切應(yīng)力一般呈拋物線性分布，中

39、性軸上有最大的切應(yīng)力，最遠(yuǎn)離中性軸的邊緣點（或線）上切應(yīng)力為零。對實體形桿件，切應(yīng)力往往不是破壞的主要因素，因此在確定截面尺寸時可以先考慮正應(yīng)力，再用切應(yīng)力校核。在薄壁桿件中，切應(yīng)力的影響必須予以重視。2. 純彎曲情況下中性層上既無正應(yīng)力，又無切應(yīng)力。在橫力彎曲情況下，中性層上一定有切應(yīng)力，但沒有正應(yīng)力（這一結(jié)論在存在分布橫向荷載時是近似的）。3. 改善梁的強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性的措施有多種。原則上，全梁上彎矩只有一個峰值時，優(yōu)先考慮最大拉應(yīng)力與最大壓應(yīng)力同時達(dá)到許用值的方案。全梁上又有正彎矩峰值又有負(fù)彎矩峰值時，優(yōu)先考慮兩個截面上最大拉應(yīng)力同時達(dá)到許用值的方案（尤其是脆性材料）。討論、練習(xí)、作業(yè)1.

40、分析與討論：懸臂粱中部下半部份是如何實現(xiàn)力平衡的？2. 動腦又動筆：移動荷載可從簡支梁左端移到右端，試計算橫截面上最大正應(yīng)力與最大切應(yīng)力之比。作業(yè)：習(xí)題：6-11，6-13 ，6-19，6-21，6-24教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp311375劉鴻文，材料力學(xué)（），pp138175注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第24頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 7 周， 第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第六章 彎曲應(yīng)力6.3 梁的強(qiáng)度及破壞（續(xù)） 6.5 組合變形的應(yīng)力授 課

41、方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求熟練掌握拉彎組合變形中應(yīng)力的計算。2. 認(rèn)識和掌握提高梁強(qiáng)度的主要措施。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配6.3.2 根據(jù)強(qiáng)度設(shè)計梁的截面根據(jù)荷載方向考慮截面根據(jù)材料性質(zhì)考慮截面等強(qiáng)度梁的概念 例題（一則，變截面梁） 工程中的變截面梁討論 6.5 組合變形的應(yīng)力1拉壓彎曲組合 實例 應(yīng)力計算 例題（二則：偏心彎桿，承受側(cè)壓的重力塔）例題（二則：吊裝鋼梁，夾具強(qiáng)度計算，含糾錯一則）40151520第25頁教學(xué)重點與難點1. 改善梁的強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性的措施有多種。原則上，全梁上彎矩只有一個峰值時，優(yōu)先考慮最大拉應(yīng)力與最大壓應(yīng)力同時達(dá)到許用值的方案。全梁上

42、又有正彎矩峰值又有負(fù)彎矩峰值時，優(yōu)先考慮兩個截面上最大拉應(yīng)力同時達(dá)到許用值的方案（尤其是脆性材料）。2. 在拉（壓）與彎曲的組合變形中，危險點的應(yīng)力都是正應(yīng)力的代數(shù)和。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 分析與討論：等腰三角形截面梁，為什么削去頂尖部分反而增加承載能力？2. 分析與討論：關(guān)于提高梁強(qiáng)度的措施（四則：加載方式，支座位置，截面形狀，變截面）。3. 動腦又動筆：如圖的集中荷載 P 可在立柱端面中線上移動，要使立柱橫截面上不產(chǎn)生拉應(yīng)力，偏心量 e 允許的最大值為多少？（圖見電子教案）作業(yè)：習(xí)題：11-3，11-4（a）、（b） 教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechani

43、cs of Materials，pp311375劉鴻文，材料力學(xué)（），pp138175, 262289注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第26頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 7 周， 第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第六章 彎曲應(yīng)力6.5 組合變形的應(yīng)力（續(xù)）授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 熟練掌握拉彎組合變形中應(yīng)力的計算。2. 熟練斜彎曲中中應(yīng)力的計算。掌握斜彎曲算法的適用范圍。3. 掌握彎扭組合變形中最大彎曲正應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的計算方法。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配6.5 組合變形的應(yīng)力（續(xù)）2斜彎曲 應(yīng)力

44、計算 最大拉壓應(yīng)力 例題（三則：確定截面尺寸，最大正應(yīng)力） 斜彎曲與拉壓的組合3圓軸的彎扭組合 實例 最大彎曲正應(yīng)力 最大切應(yīng)力 例題（二則：直角曲拐，受彎扭的圓軸）本章內(nèi)容小結(jié)概念性是非判斷題訓(xùn)練5020515第27頁教學(xué)重點與難點1. 在拉（壓）與彎曲的組合變形中，在斜彎曲中，危險點的應(yīng)力都是正應(yīng)力的代數(shù)和。在彎扭組合變形中，危險點的應(yīng)力則有正應(yīng)力和切應(yīng)力兩種。2. 圓軸在承受兩個相互垂直方向的彎矩作用時不能套用斜彎曲最大正應(yīng)力公式，應(yīng)計算危險截面上兩個彎矩的幾何和。3. 組合變形危險點在何處，更多地是通過桿件變形的形象來進(jìn)行判斷的。處理組合變形問題時，不應(yīng)死套公式，而應(yīng)吃透方法的實質(zhì)。雖

45、然組合變形問題是多種多樣的，但處理原則是一致的。 討論、練習(xí)、作業(yè)1. 分析和討論：圓形截面梁斜彎曲問題如何處理？2. 概念性是非判斷題訓(xùn)練作業(yè)：習(xí)題：6-21，6-26，6-28，6-29，6-30， 6-38，6-39 綜合訓(xùn)練三：考察一端固定一端自由的形截面薄壁桿件在自由端角點處承受斜方上作用力時，在固定端截面上若干點的應(yīng)力計算。教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp311375劉鴻文，材料力學(xué)（），pp262289注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第28頁四 川 大 學(xué) 教 案【

46、理、工科】周 次第 8 周， 第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第七章 彎曲變形7.1 彎曲變形的概念 7.2 積分法求梁的變形授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求本章是本課程最重要的組成部份之一。通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握梁彎曲剛度分析的主要方法及其工程應(yīng)用。具體要求是：1. 正確理解撓度和轉(zhuǎn)角的概念，理解撓度曲線微分方程的建立過程，能利用彎矩和約束條件判斷撓度曲線的大致走向。2. 能正確應(yīng)用積分法求梁的撓度曲線函數(shù)。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第七章 彎曲變形背景材料7.1 彎曲變形的概念1. 撓度與轉(zhuǎn)角 概念 符號規(guī)定 2. 中性層曲率與彎矩的關(guān)系 3. 撓度微分方程

47、抗彎剛度 等截面梁中撓度各階導(dǎo)數(shù)的意義 7.2 積分法求梁的撓度7.2.1 彎矩方程積分的一般方法彎矩的積分 積分常數(shù)的確定 例題（一則：懸臂粱承受均布荷載）分段彎矩方程積分的連接條件例題（二則：均布荷載未及全梁，外伸粱） 適宜用積分方法的情況 3710151540第29頁教學(xué)重點與難點1. 積分法是求解梁變形的基本方法。注意梁的撓曲線微分方程是建立在以梁左端為坐標(biāo)軸原點，x軸向右為正，y軸向上為正的坐標(biāo)系上。如使用不同坐標(biāo)系，必須注意正負(fù)號。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 分析和討論：哪一種撓度曲線是正確的？（懸臂梁，圖見電子教案）2. 分析和討論：哪一種撓度曲線是正確的？（外伸梁，圖見電子教案）3.

48、 分析和討論：哪一種撓度曲線是正確的？（簡支梁，圖見電子教案）4. 分析和討論：哪一種撓度曲線是正確的？（剛架，圖見電子教案）5. 分析和討論：自由端承受集中力偶矩的懸臂梁的撓曲線，用近似微分方程解和用精確式求解，所得撓曲線區(qū)別何在？誤差多大？作業(yè)：習(xí)題：7-4，7-6（b）、（c）， 7-7教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp609631劉鴻文，材料力學(xué)（），pp176211G. Budnas，Advanced Strength and Applied Stress Analysis，pp459466注：教案按授課次數(shù)填

49、寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第30頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 8 周， 第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第七章 彎曲變形7.3 疊加法計算梁的撓度和轉(zhuǎn)角授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 能正確熟練地利用疊加法計算梁中指定截面的廣義位移。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配7.3 疊加法計算梁的撓度和轉(zhuǎn)角課堂練習(xí)例題（二則：下部有圓柱支承的懸臂梁，中點承受集中力的懸臂梁）疊加法的常用方法1. 荷載的分解和重組 依據(jù) 疊加原理 例題（一則：靠自由端部份承受均布力的懸臂梁）2. 逐段剛化法 依據(jù) 例題（二則：外伸梁，剛架） 綜合應(yīng)用 例

50、題（二則：剛架與拉桿結(jié)構(gòu)，彎扭組合）3. 利用結(jié)構(gòu)、荷載和變形特點建立簡化模型 結(jié)構(gòu)對稱荷載對稱 結(jié)構(gòu)對稱荷載反對稱 例題（三則：簡支梁中點的豎向位移，將荷載化為對稱與反對稱的組合，相對位移）提高梁剛度的措施10151525205第31頁教學(xué)重點與難點1. 在用疊加法求指定截面的廣義位移時，特別應(yīng)注意可能遺漏的那些因素。例如轉(zhuǎn)角對位移的影響。2. 在計算對稱結(jié)構(gòu)對稱軸上的截面位移時，可優(yōu)先考慮利用對稱性求解，因為在這種情況下，任何荷載都可以分解為對稱部份與反對稱部份的和。3. 提高梁的剛度的措施也有多種，工程中應(yīng)與提高強(qiáng)度一起考慮。但應(yīng)注意，將普通鋼材換為優(yōu)質(zhì)鋼材，只能提高強(qiáng)度而不能提高剛度。

51、討論、練習(xí)、作業(yè)1. 動腦又動筆：（三則，圖見電子教案）2. 分析和討論：豎梁壓縮對 A 端豎向位移的貢獻(xiàn)有多大？3. 動腦又動筆：利用已有結(jié)果計算 A 點撓度。（圖見電子教案）4. 分析和討論：在下列不同的加載方式中，哪一種剛度最高？5. 分析和討論：在下列不同的支承方式中，哪一種剛度最高？6. 分析和討論：梁由混凝土材料制成，如果橫截面從左圖改為右圖，能夠改善強(qiáng)度嗎？能夠改善剛度嗎？梁的材料由普通鋼改為優(yōu)質(zhì)鋼，能夠改善剛度嗎？（圖見電子教案）作業(yè)：習(xí)題：7-9，7-10，7-11，7-14 （b），7-15教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of

52、Materials，pp609631劉鴻文，材料力學(xué)（），pp176211注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第32頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 9 周， 第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第七章 彎曲變形7.4 簡單超靜定梁授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求1. 掌握彎曲超靜定問題的分析方法。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配7.4 簡單超靜定梁背景 處理方法 靜定基和多余約束力 例題（一則：一端固支一端鉸支的梁） 求解超靜定梁問題的步驟靜定基的選擇不是唯一的例題（三則：兩端固定、中間帶鉸的梁，用彈性桿連接的兩個梁，平衡木）

53、課堂練習(xí)用積分法求解超靜定梁的例子力學(xué)家與材料力學(xué)史（納維）本章內(nèi)容小結(jié)概念性是非判斷題訓(xùn)練261048201082515第33頁教學(xué)重點與難點1. 在求解簡單超靜定梁問題時，通常采用指定點的位移比較的方法。在這類問題中，靜定基上的位移用疊加法求解較方便。在彈簧支承處，拉壓彈簧的支反力與線位移成正比，轉(zhuǎn)角彈簧的支反力偶矩與轉(zhuǎn)角成正比。2. 積分法也可用于求解超靜定問題，但只推薦在單梁情況下使用。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 動腦又動筆：如圖的兩個長度均為 a 的簡支梁在中點垂直相交。求中點的撓度。（圖見電子教案）2. 概念性是非判斷題訓(xùn)練作業(yè)：習(xí)題：7-19，7-22（b），7-24，7-25，7-2

54、6 綜合訓(xùn)練四：編寫求懸臂梁或簡支梁在任意荷載（集中力、集中力偶矩、均布力）作用下的最大撓度的計算機(jī)程序。教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp697724劉鴻文，材料力學(xué)（），pp176211注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第34頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 9 周， 第 2 次課備 注章 節(jié)名 稱第八章 應(yīng)力分析8.1 雙向應(yīng)力狀態(tài)分析本節(jié)的理想實驗是探索型的。是通過對變形圖形的考察探求應(yīng)變規(guī)律，目的是讓學(xué)生在本章開始就對本章的主要內(nèi)容有提綱挈領(lǐng)的基本認(rèn)識，而不至于

55、陷入一堆公式中而不得要領(lǐng)。授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求本章是本課程最重要的理論基礎(chǔ)，通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)對應(yīng)力、應(yīng)變和廣義胡克定律有全面準(zhǔn)確的理解。具體要求是：1. 全面準(zhǔn)確地掌握應(yīng)力概念，掌握斜截面上正應(yīng)力和切應(yīng)力的計算公式。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第八章 應(yīng)力和應(yīng)變分析理想實驗（推測應(yīng)變和應(yīng)力的主要特征）8.1 雙向應(yīng)力狀態(tài)分析8.1.1 應(yīng)力狀態(tài)一般應(yīng)力狀態(tài) 單元體 雙向應(yīng)力狀態(tài) 單向應(yīng)力狀態(tài) 應(yīng)力的符號規(guī)定8.1.2 斜截面上的應(yīng)力問題的提出 斜截面上的應(yīng)力公式推導(dǎo) 例題（四則：拉伸桿，扭轉(zhuǎn)軸，求切應(yīng)力）201555第35頁教學(xué)重點與難點1. 分析結(jié)構(gòu)危

56、險點的應(yīng)力時，了解該點的應(yīng)力狀態(tài)是關(guān)鍵。在該處截取單元體時，應(yīng)取兩個橫截面為其中一對平面，因為橫截面上的應(yīng)力可用已知的公式計算。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 理想實驗：通過微圓的變形推測應(yīng)變的特征，并由此推測應(yīng)力的特征。2. 分析和討論：正應(yīng)力和切應(yīng)力計算式中 a 的具有物理意義的取值范圍是什么？3. 動腦又動筆：靜水壓力狀態(tài)下任意斜截面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力。作業(yè)：習(xí)題：8-1（b），8-2（c），8-68-8（b）、（c）（只用解析法），8-9，8-12教學(xué)手段多媒體教學(xué)，必要時使用黑板參考資料J. Gere，Mechanics of Materials，pp479538劉鴻文，材料力學(xué)（），pp21

57、1241W. Schnell, Technishe Mechanik, Band:2, pp3568注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。第36頁四 川 大 學(xué) 教 案【理、工科】周 次第 10 周， 第 1 次課備 注章 節(jié)名 稱第八章 應(yīng)力與應(yīng)變分析8.1 雙向應(yīng)力狀態(tài)分析（續(xù)）本節(jié)的理想實驗是探索型的。是通過對變形圖形的考察探求應(yīng)變規(guī)律，目的是讓學(xué)生在本章開始就對本章的主要內(nèi)容有提綱挈領(lǐng)的基本認(rèn)識，而不至于陷入一堆公式中而不得要領(lǐng)。授 課方 式理論課（）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)3教學(xué)目的及要求本章是本課程最重要的理論基礎(chǔ)，通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)對應(yīng)力、應(yīng)

58、變和廣義胡克定律有全面準(zhǔn)確的理解。具體要求是：1. 掌握主應(yīng)力、主方向的概念，能熟練進(jìn)行主應(yīng)力計算，能正確分析組合變形中危險點的主應(yīng)力。2. 能熟練進(jìn)行切應(yīng)力計算。3. 正確理解塑性、脆性材料試件在拉、壓、扭等狀態(tài)下破壞的機(jī)理。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第八章 應(yīng)力分析8.1.3 主應(yīng)力與主方向桿件最大應(yīng)力考慮的三個層次 問題的提出 1法向應(yīng)力的極值 法向應(yīng)力的極值的確定 主方向公式 主應(yīng)力公式 主應(yīng)力、主方向、主平面的定義 主方向和主應(yīng)力的計算2主平面上的切應(yīng)力3主應(yīng)力的排序 雙向應(yīng)力狀態(tài)及單向應(yīng)力狀態(tài)的定義 例題（二則：簡支機(jī)構(gòu)，兩個應(yīng)力狀態(tài)合成）8.1.4 最大切應(yīng)力問題的提出 最大切應(yīng)力 8

59、.1.6 最大應(yīng)力在桿件破壞中的作用軸向拉伸 軸向壓縮 圓軸扭轉(zhuǎn) 破壞機(jī)理解釋52010201520第37頁教學(xué)重點與難點1. 平面應(yīng)力狀態(tài)下，過一點的所有截面中，必有一對相互垂直的截面是主平面。主平面上切應(yīng)力為零。2. 純剪狀態(tài)是雙向應(yīng)力狀態(tài)，其第一、第三主應(yīng)力大小相等（數(shù)值與純剪切應(yīng)力相同），符號相反。主應(yīng)力方向與純剪切應(yīng)力方向相差45。3. 平面應(yīng)力狀態(tài)下，過一點的所有截面中，必有一對相互垂直的截面是切應(yīng)力取極值的平面（有的教材中稱之為主切平面）。主切平面與主平面成 45角。主切平面上的正應(yīng)力為兩個主應(yīng)力的平均值。4. 但上述切應(yīng)力的極值并不一定是該點處的最大切應(yīng)力。該點處最大切應(yīng)力應(yīng)是

60、第一主應(yīng)力與第三主應(yīng)力之差的一半。5. 在解釋桿件受拉、受壓、受扭破壞形式的時候應(yīng)注意兩方面：一是構(gòu)件的主應(yīng)力和最大切應(yīng)力，一是材料的抗拉、抗壓和抗剪的能力。討論、練習(xí)、作業(yè)1. 動腦又動筆：寫出下列應(yīng)力狀態(tài)的三個主應(yīng)力：2. 動腦又動筆：下面的應(yīng)力狀態(tài)是雙向應(yīng)力狀態(tài)嗎？（圖見電子教案）3. 動腦又動筆：求如圖的純剪狀態(tài)的主應(yīng)力和主方向。4. 分析和討論：討論主應(yīng)力和主方向有什么意義？5. 分析和討論：鑄鐵在壓縮試驗時，為什么不在45O而在55O左右的斜截面破壞？6. 動腦又動筆：求如圖應(yīng)力狀態(tài)的最大切應(yīng)力。作業(yè)：習(xí)題：8-1（b），8-2（c），8-68-8（b）、（c）（只用解析法），8-