材料力學課程教學大綱

材料力學課程教學大綱（MECHANICSOFMATERIAL）學時數(shù)：56學分數(shù)：3.5適用專業(yè)：土木工程一．課程的性質(zhì)、目的和任務材料力學是土木工程專業(yè)學生由基礎(chǔ)理論課過渡到專業(yè)課必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是該專業(yè)教學計劃中的主干課程之一，是實踐性強、理論和實踐相結(jié)合的課程。通過學習材料力學，要求學生對桿件的強度、剛度和穩(wěn)定性問題具有明確的基本概念、必要的基本理論知識、比較熟練的計算能力和一定的分析能力和實驗能力。為學生今后學習土木工程材料、結(jié)構(gòu)力學、土力學、混凝土結(jié)構(gòu)設計理論、鋼結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)等主干課程奠定基礎(chǔ)。二．課程教學的基本要求了解材料力學的任務及變形固體的基本假設，正確理解應力、應變、變形、位移等基本概念；能夠分析桿件在拉壓、剪、扭、彎時的內(nèi)力，作出內(nèi)力圖，確定危險截面；能對各種基本變形形式下的應力和變形進行分析；能正確運用強度條件和剛度條件對桿件進行校核驗算和外載、截面選擇；對平面應力狀態(tài)分析與強度理論有明確的認識，并能將其應用于組合變形下桿件的應力分析和強度計算；掌握壓桿穩(wěn)定的基本概念和壓桿臨界力的計算方法，能對壓桿進行穩(wěn)定校核；能熟練地運用一種能量法求解桿件和簡單桿結(jié)構(gòu)的位移與簡單超靜定問題。本課程總學時為56學時，在第4學期完成。三．課程的教學內(nèi)容、重點和難點1.緒論熟悉材料力學的任務、特點與應用；了解變形固體的概念及基本假設；理解外力和內(nèi)力及應力的概念；初步了解桿件變形的基本形式，建立材料力學分析問題的思想。2.軸向拉伸和壓縮熟練掌握用截面法求拉壓桿的內(nèi)力；掌握橫截面和斜截面上的應力計算方法；了解材料在拉伸和壓縮時的力學性質(zhì)；熟練應用強度條件分析拉壓桿的強度。3.扭轉(zhuǎn)熟練掌握剪應力計算方法；掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形計算和剛度條件。4.截面圖形的幾何性質(zhì)熟練掌握截面圖形靜矩、形心及慣性矩等幾何參數(shù)的計算，掌握平行移軸公式及轉(zhuǎn)軸公式。5.彎曲內(nèi)力熟練掌握內(nèi)力計算和內(nèi)力圖的繪制方法。6.彎曲應力熟練掌握梁的正應力計算和強度條件的應用；掌握提高梁彎曲強度的措施。7.梁彎曲時的位移掌握用積分法和疊加法求梁的位移的方法；會用梁的剛度條件校核梁的剛度。8.應力狀態(tài)與應變分析熟練掌握平面應力狀態(tài)下的應力分析。9.強度理論了解強度理論的概念及應用。10.組合變形掌握組合變形的概念；熟練掌握偏心拉伸與壓縮桿的分析。11.壓桿穩(wěn)定理解壓桿穩(wěn)定的概念；掌握歐拉公式的應用；了解臨界應力總圖的應用。12.能量法理解卡氏定理（第二）及其應用；了解最小勢能原理。重點：拉壓桿的內(nèi)力計算；虎克定律；剪應力計算；剪切虎克定律；圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形計算；彎曲內(nèi)力圖繪制；截面幾何性質(zhì)的計算；彎曲正應力計算；強度條件的應用；點的應力狀態(tài)分析；強度理論；組合變形分析；壓桿穩(wěn)定分析；卡氏第二定理的應用等難點：拉壓桿的強度條件的應用；圓軸扭轉(zhuǎn)的變形計算；利用微分關(guān)系畫梁的內(nèi)力圖；組合截面慣性矩的計算；彎曲強度條件、剛度條件的應用；點的應力狀態(tài)分析，強度理論的應用；組合變形分析；壓桿穩(wěn)定條件的應用；功能定理的應用。四．課程各教學環(huán)節(jié)要求解算習題是材料力學的一個重要實踐環(huán)節(jié)。為實現(xiàn)基本技能的訓練，本課程的課外練習題總數(shù)一般不少于50題，課內(nèi)外學時數(shù)之比為1：1.2。為與講課內(nèi)容緊密結(jié)合，可不單獨安排分析討論課，而將習題選解、分析討論課分散進行。五、學時分配序號內(nèi)容各教學環(huán)節(jié)學時分配作業(yè)量備注講授實驗習題課其它小計1緒論222軸向拉伸和壓縮8883扭轉(zhuǎn)4444截面圖形的幾何性質(zhì)4465彎曲內(nèi)力88126彎曲應力4487梁的位移4468應力狀態(tài)與應變分析4469強度理論22410組合變形66611壓桿穩(wěn)定44412能量法443復習和機動22合計565667六．課程與其它課程的聯(lián)系該課程的先修課程有高等數(shù)學、普通物理、工程制圖和理論力學，后繼課程有結(jié)構(gòu)力學、彈性力學、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、土力學和鋼結(jié)構(gòu)等。七．教材與教學參考書1.教材：孫訓方等編，《材料力學》第五版，高等教育出版社，2008。2.教學參考書：[1]干光瑜，秦