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《 材料力学A 》教学大纲 课程编号课程中文名称：材料力学 课程英文名称： Mechanics of Materials 总学时：72 实验学时：22 上机学时：0 学分：4.5 适用专业：机械、土木、过控、水利、农水 课程性质、目的和任务 材料力学是机械工程、土木工程等专业由基础理论课过渡到设计课的技术基础课，其教学目的是：通过本课程的学习，培养学生对工程设计中的强度问题具有明确的基本概念，具备必要的基础知识，并有较熟练的计算能力（包括电算能力）和初步的实验分析能力；为后续相关课程的学习打好扎实的力学基础。 二、课程教学内容及学时分配 1. 理论讲授 章节 教学内容和基本要求 重点和难点 学时 第一章 材料力学的任务.变形固体的基本假设.内力、截面法和应力的概念。变形与应变。杆件变形的基本形式。 重点：变形固体、基本假设。 难点：内力、应力、 应变。 2 第二章 轴向拉伸与压缩的概念和实例.轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力。直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。材料在拉伸时的力学性能。材料在压缩时的力学性能。*温度和时间对材料力学性能的影响。失效、安全系数和强度计算。轴向拉伸或压缩时的变形。轴向拉伸或压缩的变形能。拉伸、压缩静不定问题。温度应力和装配应力。应力集中的概念。剪切和挤压的实用计算。 重点：轴力，轴力图和横截面上的应力。难点：强度条件及其应用。 6 第三章 扭转的概念和实例。外力偶矩的计算。扭矩和扭矩图。纯剪切。圆轴扭转时的应力。圆轴扭转时的变形。*圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和 重点：外力偶矩、薄壁圆筒扭转。 难点：扭转切应力计算及其强度条件。 3 第四章 弯曲的概念和实例。受弯杆件的简化。剪力和弯矩。剪力方程和弯矩方程 剪力图和弯矩图。载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系。*平面曲杆的弯曲内力 重点：剪力、弯矩计算；剪力、弯矩方程难点：内力图规律，内力图。 4 第五章 纯弯曲。纯弯曲时的正应力。横力弯曲时的正应力。弯曲剪应力。*关于弯曲理论的基本假 设。提高梁弯曲强度的措施。 重点：正应力强度计算。 难点：铸铁梁的强度计算。 3 第六章 工程中弯曲变形问题。挠曲线的微分方程。用积分法求弯曲变形。用叠加法求弯曲变形。简单静不定梁。提高梁弯曲刚度的一些措施。 重点：梁弯曲刚度计算。 难点：超静定梁。 4 第七章 应力状态概述。二向应力状态分析--解析法。二向应力状态分析—图解法。*三向应力状态。*位移与应变分量。*平面应变状态分析。广义虎克定律。复杂应力状态的变形比能。强度理论概述。四种常用强度理论。*莫尔强度理论。 重点：二向应力状态分析。 难点：强度理论 6 第八章 组合变形和叠加原理。拉伸或压缩与弯曲的组合。*偏心压缩和截面核心。扭转和弯曲的组合变形。*组合变形的普遍情况。 弯扭组合是机械类的重点。偏心压缩是土建类的重点。 4 第九章 概述。杆件变形能的计算。*变形能的普遍表达式。互等定理。卡氏定理。*虚功原理。单位载荷法 莫尔积分。*计算莫尔积分的图乘法。 重点：变形能、互等定理。难点：单位载荷法、卡氏定理。 3 *第十章 静不定结构概述。用力法解静不定结构。对称及反对称性质的利用。*连续梁及三弯矩方程。 重点：用力法解静不定结构。 4 第十一章 概述。动静法的应用。*强迫振动的应力计算。杆件受冲击时的应力和变形。冲击韧性。 重点：动静法。 难点：用能量法解简单的冲击问题。 3 第十二章 交变应力与疲劳失效。交变应力的循环特征、应力幅和平均应力。持久极限。影响持久极限的因素。对称循环下构件的疲劳强度计算。持久极限曲线。*不对称循环下构件的疲劳强度计算。*弯扭组合交变应力的强度计算。*提高构件疲劳强度的措施。 重点：疲劳破坏的特点。 难点：疲劳强度的计算。 2 第十三章 压杆稳定的概念。两端铰支细长压杆的临界压力。其他支座条件下细长压杆的临界压力。欧拉公式的适用范围。经验公式。压杆的稳定校核。提高压杆稳定性的措施。*纵横弯曲的概念 重点：临界压力的计算。 难点：压杆的稳定校核。 3 附录 静矩和形心。惯性矩和惯性半径。惯性积。平行移轴公式。转轴公式 主惯性轴 重点：静矩、惯性矩、惯性积。 难点：平行移轴公式， 3 2、实验 项目 内 容 学时 实验一 金属材料的拉伸实验 2 实验二 金属材料的压缩实验 2 实验三 弹性模量E的测定 1 实验四 扭转实验 2 实验五 剪切弹性模量G的测定 1 实验六 冲击实验 1 实验七 疲劳实验 1 实验八 电测弯曲正应力实验 2 实验九 弯扭组合变形的主应力和内力测定 2 实验十 计算机模拟实验 2 实验十一 压杆