材料力學課程教學大綱

1、PAGE PAGE - 5 -本科生課程大綱課程名稱材料力學(Mechanics of Materials)課程代碼072502101215課程屬性學科基礎(chǔ)課時/學分64/4課程性質(zhì)必修實踐學時0責任教師課外學時0課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修課程介紹1.課程描述：材料力學是材料化學專業(yè)學科基礎(chǔ)教學層面的必修課，也是一門密切聯(lián)系工程實際的課程。它以高等數(shù)學、大學物理為基礎(chǔ)，主要講授物體的基本變形，構(gòu)件的強度、剛度及穩(wěn)定性的基本理論知識及其工程應(yīng)用。通過材料力學課程的學習，要求學生對構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性問題具有明確的基本概念、必要的基礎(chǔ)知識、

2、良好的計算能力和解決工程實際問題的能力，為后續(xù)的課程和工程實踐中進一步提高分析和解決材料相關(guān)力學問題的能力奠定必要的理論基礎(chǔ)。2.設(shè)計思路：基于工程認證背景，本課程以學習成果導(dǎo)向（OBE）理念為導(dǎo)向進行教學大綱和教學環(huán)節(jié)的設(shè)計，以達到支撐學生畢業(yè)要求中的工程知識、問題分析、設(shè)計開發(fā)解決方案等三個能力要求的目的?；诖?，課程內(nèi)容選擇以工程實際中最普遍的桿件、軸、梁等構(gòu)件的力學問題為基礎(chǔ)，從理論分析和實際應(yīng)用的角度綜合講授材料力學知識在分析工程結(jié)構(gòu)件簡單及復(fù)雜力學問題中的應(yīng)用，并配合使用圖像資源、案例分析、任務(wù)完成等手段，培養(yǎng)學生運用所學知識分析和解決工程實際中力學問題的能力。課程內(nèi)容的編排將由簡

3、入繁，由理論入實際，使學生逐步掌握基本理論知識及其與實際工程問題的聯(lián)系，達到工程教育認證的標準。3.課程與其他課程的關(guān)系：材料力學是變形體力學入門的基礎(chǔ)課，也是理工科本科生必須掌握的一個理論工具。其先修課程包括高等數(shù)學、大學物理、材料科學導(dǎo)論三門課程。高等數(shù)學和大學物理為材料力學的學習提供了數(shù)學和物理理論基礎(chǔ)，而材料科學與工程導(dǎo)論則幫助學生認識材料在工程實際中的重要性，從而更容易理解工程實際中的材料力學問題。二、課程目標本課程是專業(yè)基礎(chǔ)知識和工程應(yīng)用結(jié)合較為緊密的學科基礎(chǔ)課程，通過本課程的理論學習，將使學生具備以下能力，并達到工程教育認證的標準：1、掌握材料力學的基本概念，掌握分析和解決構(gòu)件強

4、度、剛度、穩(wěn)定性問題的基本方法。2、能夠運用材料力學知識，并結(jié)合數(shù)學、物理知識，分析工程結(jié)構(gòu)件的受力問題及安全性問題，提出基于材料力學的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。3、運用材料力學的工程思維方法，判斷工程結(jié)構(gòu)的力學穩(wěn)定性問題，并提出優(yōu)化的選材、設(shè)計等解決方案。三、學習要求本課程是學生將材料學知識和工程實際聯(lián)系起來的重要紐帶，為達到最佳學習效果，要求學生要做到以下幾點：1、基于學校的在線學習平臺，要求學生做到課前認真預(yù)習，并了解相關(guān)的工程知識，有助于上課過程對學習內(nèi)容有更深的理解。2、上課時不遲到，不早退，認真聽講，積極回答老師的問題并參與課堂實際案例分析討論，營造良好的課堂氛圍。3、課后及時并高質(zhì)量的完

5、成布置的作業(yè)，并通過現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)工具熟悉課堂中講述的材料力學知識在實際中的應(yīng)用，獲得更深層次的認知。四、教學進度序號專題或主題計劃課時主要內(nèi)容概述1緒論-材料力學基本知識41.材料力學的背景知識、基本假設(shè)和基本概念2.材料力學的研究對象和解決問題的根本思路3.外力和內(nèi)力，正應(yīng)力和切應(yīng)力2軸向拉伸與壓縮101.拉壓桿的基本概念及軸力圖2.拉壓桿的應(yīng)力與圣維南原理3.拉壓桿拉伸時的力學性能4.許用應(yīng)力與強度條件5.胡克定律與拉壓桿變形6.簡單的拉壓靜不定問題7.連接部件的強度計算3扭轉(zhuǎn)81.動力傳遞與扭矩2.剪切胡克定律3.圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面上的應(yīng)力4.圓軸扭轉(zhuǎn)破壞與強度條件5.圓軸扭轉(zhuǎn)變形與剛度條件6.

6、簡單靜不定軸4截面幾何性質(zhì)41.靜矩與形心、慣性矩、慣性矩平行軸定理2.慣性積與慣性積平行軸定理3.轉(zhuǎn)軸公式與主慣性積5彎曲內(nèi)力61.梁的外力與計算簡圖2.剪力與彎矩3.剪力彎矩方程與剪力彎矩圖4.剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)系6彎曲應(yīng)力61.對稱彎曲正應(yīng)力與切應(yīng)力2.梁的強度條件3.幾種常見實際彎曲問題分析7彎曲變形61.撓曲軸近似微分方程2.梁微移的計算3.靜不定梁分析4.梁的剛度條件8應(yīng)力狀態(tài)分析61.平面應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力分析2.極值應(yīng)力與主應(yīng)力3.復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力4.廣義胡克定律5.復(fù)合材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系簡介9復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強度問題61.關(guān)于斷裂的強度理論2.關(guān)于屈服的強度理論3.彎扭

7、組合與彎拉扭組合4.承壓薄壁圓筒的強度計算5.含裂紋構(gòu)件斷裂失效概念10壓桿穩(wěn)定問題41.兩端鉸支細長壓桿的臨界載荷2.兩端非鉸支細長壓桿的臨界載荷3.中小柔度桿的臨界應(yīng)力4.壓桿穩(wěn)定條件與合理設(shè)計11疲勞問題41.循環(huán)應(yīng)力及其類型2.S-N曲線與材料的疲勞極限3.影響構(gòu)件疲勞極限的主要因素4.對稱循環(huán)應(yīng)力下的疲勞強度計算5.非對稱與彎扭組合循環(huán)應(yīng)力下的疲勞強度計算6.變幅循環(huán)應(yīng)力與累計損傷概念五、參考教材與主要參考書1 單輝祖. 材料力學教程. 北京: 高等教育出版社. 2014.92 單輝祖. 材料力學-問題、例題與分析方法. 北京: 高等教育出版社. 2006.13 單輝祖, 謝傳鋒. 工程力學. 北京: 高等教育出版社. 2004.14 邱棣華, 秦飛, 王親猛, 夏雅琴. 材料力學學習指導(dǎo)書. 北京: 高等教育出版社. 2010.5六、成績評定（一）考核方式 A ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績綜合評分體系： 成績綜合評分體系比例%1.課下作業(yè)、課堂討論及平常表現(xiàn)302.期末考試成績70總計100七、學術(shù)誠信學