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第一章绪论

同济大学航空航天与力学学院顾志荣

一、教学目标和教学内容

1、教学目标

⑴了解材料力学的任务和研究内容；

了解变形固体的根本假设；

构件分类，知道材料力学主要研究等直杆；

(4)具有截面法和应力、应变的概念。

2、教学内容

(1)构件的强度、刚度和稳定性概念，平安性和经济性，材料

力学的任务；

(2)变形固体的连续性、均匀性和各向同性假设，材料的弹性假

设，小变形假设；

(3)构件的形式，杆的概念，杆件变形的根本形式;

(4)截面法，应力和应变。

二、重点与难点

重点同教学内容，根本上无难点。

三、教学方式

讲解，用多媒体显示工程图片资料，提出问题，引导学生思考，讨论。

建议学时

1~2学时

五、实施学时

六、讲课提纲

1、由结构与构件的工作条件引出构件的强度、刚度和稳定性问题。

强度：构件抵抗破坏的能力；

刚度：构件抵抗变形的能力；

稳定性：构件保持自身的平衡状态为。

2、平安性和经济性是一对矛盾，由此引出材料力学的任务。

3、引入变形固体根本假设的必要性和可能性

连续性假设：材料连续地、不间断地充满了变形固体所占据的空间；

均匀性假设：材料性质在变形固体内处处相同；

各向同性假设：材料性质在各个方向都是相同的。

弹性假设：材料在弹性范围内工作。所谓弹性，是指作用在构件上

的荷载撤消后，构件的变形全部小时的这种性质；

小变形假设：构件的变形与构件尺寸相比非常小。

4、构件分类

杆，板与壳，块体。它们的几何特征。

5、杆件变形的根本形式

根本变形：轴向拉伸与压缩，剪切，扭转，弯曲。

各种根本变形的定义、特征。几种根本变形的组合。

6、截面法，应力和应变

截面法的定义和用法；

为什么要引入应力，应力的定义，正应力，切应力；

为什么要引入应变，应变的定义，正应变，切应变。

第二章轴向拉伸与压缩

一、教学目标和教学内容

1、教学目标

⑴掌握轴向拉伸与压缩根本概念；

⑵熟练掌握用截面法求轴向内力及内力图的绘制；

⑶熟练掌握横截面上的应力计算方法，掌握斜截面上的应力计算方法；

⑷具有胡克定律，弹性模量与泊松比的概念，能熟练地计算轴向拉压情况下杆的变形；

⑸了解低碳钢和铸铁，作为两种典型的材料，在拉伸和压缩试验时的性质。了解塑性材料和脆性材料的区别。

(6)建立许用应力、平安系数和强度条件的概念，会进行轴向拉压情况下构件的强度计算。

(7)了解静不定问题的定义，判断方法，掌握求解静不定问题的三类方程(条件)：平衡方程，变形协调条件和胡克定律，会求解简单的拉压静不定问题。

2、教学内容

轴向拉伸与压缩的概念和工程实例；

用截面法计算轴向力，轴向力图；

横截面和斜截面上的应力；

轴向拉伸和压缩是的变形；

许用应力、平安系数和强度条件，刚度条件；

应力集中的概念；

材料在拉伸和压缩时的力学性能；

塑性材料和脆性材料性质的比拟；

拉压静不定问题

(10)圆筒形压力容器。

二、重点难点

重点：教学内容中的(1)~(5),(7)~(9)。

难点：拉压静不定问题中的变形协调条件。通过讲解原理，多举例题，把变形协调条件的形式进行归类来解决。讲解静定与静不定问题的判断方法。

三、教学方式

采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生答复以下问题。

建议学时

8学时

五、实施学时

六、讲课提纲

I、受轴向拉伸〔压缩〕时杆件的强度计算

一、轴向拉〔压〕杆横截面上的内力

1、内力的概念

〔1〕内力的含义

〔2〕材料力学研究的内力——附加内力

2、求内力的方法——截面法

截面法的根本思想

假想地用截面把构件切开，分成两局部，将内力转化为外力而显

示出来，并用静力平衡条件将它算出。

举例：求图示杆件截面m-m上的内力

图2-1截面法求内力

根据左段的平衡条件可得：

斤X=0FN-FP=0FN=FP

假设取右段作为研究对象，结果一样。

截面法的步骤：

①截开：在需要求内力的截面处，假想地将构件截分为两局部。

②代替：将两局部中任一局部留下，并用内力代替弃之局部对留下局部的作用。

③平衡：用平衡条件求出该截面上的内力。

运用截面法时应注意的问题：力的可移性原理在这里不适用。

图2-2不允许使用力的可移性原理

3、轴向内力及其符号规定

〔1〕轴向拉〔压〕杆横截面上的内力——轴向内力，轴向内力FN的作用线与杆件轴线重合，即FN是垂直于横截面并通过形心的内力，因而称为轴向内力，简称轴力。

〔2〕轴力的单位小〔牛顿〕、KN〔干牛顿〕

〔3〕轴力的符号规定：

轴向拉力〔轴力方向背离截面〕为正；轴向压力〔轴力方向指向截面〕为负。

4、轴力图

何谓轴力图？

杆内的轴力与杆截面位置关系的图线，即谓之轴力图。

例题2-1图2-3后所示一等直杆及其受力图试作其轴力图。

图2-3

轴力图的绘制方法

①轴线上的点表示横