《材料力学》教学日历

2014年土木工程力学(80)学时 日历

教学日历 2014—2015 学年第一学期 课程名称：工程力学（A）Ⅰ任课教师：蒋永莉、梁小燕、黄海明、祝瑛、邹翠荣 教师所在单位：力学系授课对象：土木13级人数：上课日期：自 9.15 至 1.9 总学时： 80 课堂教学学时 80 周学时： 5 共 16 周授课地点： sx405 等 教材及主要参考资料 教材：汪越胜. 静力学，材料力学Ⅰ、Ⅱ. 北京. 电子工业出版社.2011.11 主要参考资料： [1］哈工大理论力学教研组编.理论力学Ⅰ（第七版）.北京.高等教育出版社，2010.11 ［2］刘鸿文. 材料力学（第5版）.北京. 高等教育出版社.2011.01. ［3］孙训方.材料力学（第5版）.北京. 高等教育出版社.2009.7. ［4］Hibbeler R. C. 《Mechanics of Materials》.Prentice Hall .2003. 上课时间 计划教学内容备 注授课内容授课方式作业(实验) 第1 周周 1 第1 节 静力学 第一章绪论 第二章静力学基本概念及受力分析 2.1 静力学公理 讲授 1-1~6 电子 教案 第1 周周 3 第2 节 2.2 约束和约束力 2.3 受力分析和受力图 讲授2-1~8电子 教案 第2 周周 1 第1 节 受力图习题课 讲授 2-9、10、15 电子 教案 第2 周周 3 第2 节 第三章平面简单力系 3.1 平面汇交力系 3.2 平面力对点的矩 讲授3-1、4、5、8（b、 c）、9 电子 教案 第2周周 5 第4 节 3.3 平面力偶系 第4章平面任意力系 4.1 平面力系的简化 4.2 平面任意力系的平衡分析 讲授 3-10、16 4-1、2、6、8、9 电子 教案 第3 周周 1 第1节 平面力系的平衡方程应用（习题课）讲授4-11、15、16、17、 19、30 电子 教案

《材料力学》课程教学大纲

《材料力学》课程教学大纲 学分：4.5 总学时：72 理论学时：62 实验/实践学时：10 一、课程性质与任务 《材料力学》是车辆工程的专业基础课。本课程共72学时，4.5学分，考试课。 《材料力学》是由基础理论课过度到设计课程的技术基础课。它是变形固体力学的基础，又是有关专业后续课程的需要。通过本课程的学习，使学生建立起正确的变形固体力学基本概念，掌握分析工程中强度、刚度、稳定性问题的基本方法，提高工程计算能力和实验分析能力等方面均有重要作用，它与其它课程共同完成培养高级工程技术人员的任务。 二、课程的基本要求 学习本课程后，应达到下列基本要求： 1．掌握构件强度、刚度、稳定性的基本概念，掌握杆件四种基本变形及组合变形的定义，能熟练判定杆件的变形种类。 2．掌握用截面法求杆件内力的基本方法，能熟练地求解任一指定截面的内力，并能绘制杆件的内力图。 3．熟悉等截面杆件横截面上应力的分析方法（基本变形）：实验-假设-变形几何关系、物理、静力平衡；能熟练求解四种基本变形有关的应力计算、分布及危险点判定和强度计算。 4．掌握组合变形构件强度分析方法-叠加法，了解其原理和使用条件，熟练掌握组合变形构件的强度计算问题。 5．掌握各基本定理、定律及假设（剪应力互等定理、剪切虎克定律、广义虎克定律、强度理论等），并能熟练应用。 6．掌握并能熟练求解基本变形构件的变形、位移问题，并能进行相关的刚度计算。 7．掌握一点应力状态的表示方法，能熟练地从受力构件中取原始单元体，并能用解析法、图解法求解相关问题。 8．掌握静不定问题的基本概念，掌握用变性比较法求解一次静不定问题。 9．掌握压杆稳定的基本概念，并能熟练地进行稳定计算。 10．熟悉动载荷问题的分析方法，并能熟练求解相关问题；掌握交变应力的基本概念，会进行疲劳强度计算。 11．掌握与平面图形有关的几何量（静矩、形心、惯性矩等）的基本概念及计算，了解形心轴、主惯性轴等概念。 12．初步掌握静载下材料机械性能的测试方法、电测实验原理及测试方法。 13．对能力培养的基本要求 本课程使学生以下各种能力得到提高：逻辑思维能力、定性分析问题的能力（主次因素的分析等）；工程分析及计算能力（如单位换算、公式推导的方法及思路、有效数字、结果的判断与校核等）；观察、分析和解决问题的方法及实践动手能力。 三、先修课程 高等数学、大学物理、理论力学等。 四、主要参考教材 [1] 孙训方，方孝淑，关来泰编．材料力学（第5版）．北京：高等教育出版社，2009.7

中南大学材料力学A(一)教学日历

《材料力学（Ⅰ）》课程简介 课程编号：12070021 课程名称：材料力学（Ⅰ） 英文名称：Mechanics of Materials 学时与学分：72/4.5 先修课程：高等数学、大学物理、理论力学 课程简介（200字以内）：材料力学为专业技术基础课程，其主要任务是在满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。构件的强度、刚度和稳定性均与材料的力学性能有关，而这些力学性能需通过材料力学实验来测定，所以，实验研究和理论分析是完成材料力学任务所必须 的手段。 适应专业：工科高类型(土木、机械、力学、教改班) 教材及参考书：1、材料力学教程（刘庆潭主编，机械工业出版社出版） 2、材料力学（刘鸿文主编，高等教育出版社） 《材料力学（Ⅰ）》课程教学大纲 课程编号：12070021 课程名称：材料力学（Ⅰ） 学分：4.5 总学时：72 课内上机学时：0 先修课程要求：高等数学、大学物理、理论力学 适应专业：工科高类型(土木、机械、力学、教改班) 参考教材：1、材料力学教程（刘庆潭主编，机械工业出版社出版） 2、材料力学（刘鸿文主编，高等教育出版社） 一、课程在培养方案中的地位、目的和任务 材料力学为专业基础课程，或称为技术基础课。其教学目标为：抓住重点，体现材料力学在工程技术教育中的根基作用，还要通过学习知识的过程，突出创新能力的培养和综合素质的提高。 二、课程的基本要求 1、对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。

2、能熟练地做出杆件在基本变形下的内力图，并进行应力和位移、强度和刚度计算。 3、掌握应力状态理论，掌握组合变形下杆件的强度的计算。 4、掌握简单一次超静定问题的求解方法。 5、熟悉能量法的基本原理，掌握一种计算位移的能量方法。 6、了解压杆的稳定性概念，掌握轴向受压杆的临界力与临界应力的计算方法。 7、掌握构件作等加速运动、匀速转动及受冲击作用时的应力和变形计算方法。 8、了解疲劳破坏的特点和基本概念，疲劳极限与影响构件极限的主要因素。 三、课程的基本内容与学时分配 1、绪论 基本内容： 材料力学的任务与该课程跟相关学科的关系，变形固体的基本假设，截面法和内力，应力、变形、应变。 重点难点：重点是材料力学的任务；变形固体的基本假设；杆件变形的基本形式。难点是变形固体的基本假设。 2、轴向拉伸、压缩与剪切 基本内容： 轴力与轴力图，直杆横截面及斜截面的应力，圣维南原理，应力集中的概念；材料拉伸及压缩时的力学性能，应力一应变曲线，材料在卸载及再加载时的力学性能，材料的力学指标；轴向拉压杆的强度条件，安全因数及许用应力；轴向拉压杆的变形，纵向变形与横向变形，胡克定律，弹性模量，泊松比，节点位移计算方法；拉压超静定问题，温度应力及装配应力；结构优化设计的概念；剪切与挤压的实用计算。 重点：材料拉伸及压缩时的力学性能，材料的力学指标，轴向拉压杆的强度条件，轴向拉压杆的变形，胡克定律，拉压超静定问题。 难点：简单桁架节点的位移计算及拉压静不定问题，连接件的受力分析及剪切面和挤压面面积的正确计算。 3、扭转 基本内容： 扭转概念，扭矩及扭矩图，纯剪切，切应力互等定理，剪切胡克定律，圆轴扭转的应力与应变，扭转强度及刚度条件，简单扭转超静定问题，矩形截面杆的扭转，开口、闭口薄壁杆件的自由扭转简介。 重点：圆轴扭转的应力与应变，扭转强度及刚度条件。 难点：扭转超静定问题，矩形截面杆的扭转，开口、闭口薄壁杆件的自由扭转。 4、弯曲内力 基本内容： 平面弯曲的内力，剪力、弯矩方程，剪力图与弯矩图，剪力、弯矩与载荷集度间的关系，利用微分关系画梁的剪力、弯矩图、曲杆、刚架内力图简介。 重点：求指定截面上的内力，剪力图与弯矩图。 难点：载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系及其应用，曲杆、刚架的内力图。 5、弯曲应力 基本内容： 弯曲应力的基本假设，弯曲正应力公式，弯曲正应力的强度条件，弯曲切应力和强度条件，开口薄壁截面梁的弯曲切应力和弯曲中心的简介，提高弯曲强度的措施。 重点：弯曲正应力公式，弯曲正应力的强度条件，弯曲切应力和强度条件。

【课程思政优秀案例】《材料力学》课程

一、课程介绍 《材料力学》是机械相关专业必修的专业基础课，主要分析承载构件在弹性范围内的强度、刚度和稳定性问题，在机械相关专业本科生培养体系中起到了关键的承前启后作用，对本科生认识、分析、解决工程力学的问题具有重要意义，属于培养体系中的核心课程。本课程在给学生讲授力学理论知识的同时，培养学生的工程素养、科研伦理道德、工匠精神和社会责任感。 《材料力学》课程建设一直受校、院重点关注，目前已在“e会学”等平台上线。课程建设已取得丰硕成果，目前本课程已被评为省“精品线下课程”、“大型开放网络课程”、“精品资源共享课程”，同时新编《材料力学》课程教材一部，待出版，本课程已申报一流本科课程，结果待公布。 二、课程特色与创新 1、课程特色 （1）课程思政，育人为先。用好课堂教学这个主渠道，与思政课程同向同行，构建全员全程全方位育人大格局，有效实现了课程思政元素与理论课程教学内容有机融合；课程思政元素与学生培养过程密

切关联，课程思政案例促进了学生底线思维的养成、学术道德及工匠精神的培育。 （2）既见树木，又见森林。课堂教学侧重理清概念、公式的来龙去脉、差异性、关联性，搭建由点及线、由线及面的立体知识体系。 （3）循序递进，能力养成。课堂教学从精心设计的问题或专题开始，激发学生探索热情，将新知识抽丝剥茧，层层递进展开，完成知识的内化、迁移，实现学生的能力提升。 （4）精准分析，因材施教。结合学生线上云课堂的学习情况，应用数据分析技术进行精细化分析，找出学生的知识盲点及薄弱环节。 2、教学改革创新点 （1）教学目标上，构建“三位一体”课程教学目标，提高学生的综合素养； （2）教学内容上，结合时代前沿，将力学最新的成果适当引入课程教学中，拓宽学生的视野； （3）教学方式上，从问题出发，理清解决的思路和方法，由浅入深、层层递进完成知识的迁移，着力培养懂知识会应用的人才。 （4）教学思路上，承前启后，充分利用前修课程如高等数学等知识的应用，促进前修课程的实际应用；启后侧重将后修课程如机械设

《材料力学》课程教学大纲

《材料力学》课程教学大纲 了解材料力学的基本理论、基本概念和基本分析方法。使学生能科学地辨认材料力学中的各种概念、原理、专业术语，使学生知道材料力学中各种构件的分类、受力过程和变化倾向。理解材料力学中杆件和梁的几种变形形式。使学生能用自己的语言对各种理论知识加以叙述、解释和归纳，并且能够指出各部分知识之间的内在联系和相互区别。 熟悉各种概念、原理和定律，掌握其计算与应用的方法。具体反映在： 1. 对材料力学的基本理论、基本概念和基本分析方法有明确的认识。 2. 掌握一般杆类零件和构件的受力与变形原理，具有绘出其合理的力学计算简图的初步能力。 3. 能够熟练地分析与计算杆件在拉、压、剪、扭、弯时的内力，绘制相应的内力图。 4. 能够熟练地分析与计算杆件在基本变形下的应力和变形，并进行相应的强度和刚度计算。

5. 对应力状态理论与强度理论有明确的认识，并能够将其应用于组合变形情况下的强度计算。对应变状态有关概念有一定了解和认识。 6. 熟练地掌握简单超静定问题的求解方法。 7. 能够熟练地分析与计算理想中心受压杆件的临界荷载和临界应力，并对国家现行钢结构设计规范所规定工程压杆的稳定计算方法，有深入地了解和认识，并能够熟练地进行压杆的稳定性计算。 8. 对杆件的应变能有关概念、基本原理和基本定理有一定认识和掌握，并能够熟练地用来计算简单梁、扭转圆轴和简单拉压杆结构的位移，进而计算简单超静定问题的内力。 9.对于常用材料的基本力学性能及其测试方法有初步认识。 10. 对于电测实验应力分析的基本原理和方法有初步认识。 三、教学内容与教学要求 1.绪论 内容要求：了解材料力学的任务、变形固体的概念；理解变形固体的基本假设；熟悉杆件变形的基本形式分类。 重点：杆件的四种基本变形。 难点：理解变形固体的四个基本假设。 2.轴向拉伸和压缩 内容要求： ①了解轴向拉伸和压缩的概念、内力的概念及其分类。 ②掌握轴向拉压内力的计算方法及内力图的绘制；理解应力的概念及其分布规律；正确计算横截面、斜截面的应力及变形计算。 ③熟悉常见材料在拉伸和压缩时的力学性质；理解拉压变形理论、胡克定律、拉压杆的应变能。 ④熟悉安全因素和许用应力的概念；掌握拉压杆的强度条件和强度计算。 ⑤掌握拉压杆变形及位移超静定计算、装配应力温度应力的计算方法；理解应力集中的概念及圣维南原理。 重点：轴向拉压杆内力、应力、变形的计算。 难点：根据小变形原理计算点的位移。 3.剪切与挤压

《材料力学》教案.docx

《材料力学》课程授课教案 课程编号：B03086 课程中文名称：材料力学/ Material Mechanics 课程总学时/学分：76/4 （其中理论60学时，实验16学时） 适用专业：过程控制专业、材料成型专业 一、课程地位 本课程是机械及土木类专业的主要技术基础课，其目的是掌握最基本的杆、杆系、刚架结构的计算原理和方法，了解各类结构的内力分布特征，为机械和土木类工程后续课程如结构力学、弹性力学、机械制造及设计类课程、混凝土结构设计、钢结构等打好力学基础，并培养结构分析与计算方面的能力，该课程须先修完高等数学、工程数学、大学物理、理论力学课程后学习。 二、教材及主要参考资料 教材： 刘鸿文主编《.材料力学》（I、II）.第四版高等教育出版社2004年1月主要参考资料： 1、孙训方等编《.材料力学》（I、 II）.第四版高等教育出版社 2、胡增强编《材料力学学习指导》高等教育出版社 3、顾志荣、吴永生编《材料力学学习方法及解题指导》同济大学出版社 4、苟文选主编《材料力学导学、导教、导考（上、下册）》西北工业大学出版社 四、课时分配

五、考核方式与成绩核定办法 1.考核方式：期末笔试+平时考核 2.成绩核定办法：笔试占70%,平时占30% 六、授课方案 第一章绪论 1.教学要求 了解材料力学的任务，了解杆件变形基本形式。 掌握可变形固体的性质及其基本假设，熟练掌握应力、应变概念， 2.教学重点与难点 重点：变形固体的性质及其基本假设、切应变。 难点：切应变概念。 3.教学策略 多媒体加板书讲授、课堂提问、练习，注意受力分析多采用板书讲授为好 4.参考书目： 1、胡增强编《材料力学学习指导》高等教育出版社 2、顾志荣、吴永生编《材料力学学习方法及解题指导》同济大学出版社 3、苟文选主编《材料力学导学、导教、导考（上、下册）》西北工业大学出版社 5.教学内容： 1. 1材料力学的任务 为保证工程结构或机械的正常工作，构件应有足够的能力负担起应当承受的载荷。因此, 它应当满足以下要求（1）：强度要求（2）：刚度要求（3）：稳定性要求 1.2变形固体的基本假设 （1）连续性假设、（2）均匀性假设、（3）各向同性假设 1. 3外力及其分类 1.4内力、截面法和应力的概念 1. 5变形与应变 1.6杆件变形的基本形式 （1）拉伸或压缩、（2）剪切、（3）扭转、（4）弯曲 第二章拉伸、压缩与剪切 1.教学要求

《混凝土结构设计原理》教学日历

《混凝土结构设计原理》教学日历 混凝土结构设计原理是土木工程专业的一门重要课程，它涉及混凝土材料的特性、力学行为以及设计原则和方法等内容。下面是一份《混凝土结构设计原理》课程的教学日历，旨在帮助学生系统学习和掌握该课程的知识和技能。 第一周： 课程介绍：介绍课程的目标和内容，重点强调混凝土结构设计的重要性和应用领域。 混凝土材料：介绍混凝土的成分、特性和性能，讲解材料强度、稳定性和持久性等基本概念。 第二周： 混凝土的力学性能：讲解混凝土的应力-应变关系、弹性模量和抗拉强度等力学性能，介绍混凝土的应力状态和破坏机制。 第三周： 混凝土结构的受力分析：介绍混凝土结构的受力分析方法，主要包括静力学平衡条件和力的传递原理等内容。 第四周： 梁的受力分析：探讨混凝土梁的受力特性，重点讲解梁的弯曲、剪切和挠曲等方面的受力分析方法。 第五周：

柱的受力分析：介绍混凝土柱的受力特性，讲解柱的轴心受压、弯曲 和剪切等方面的受力分析方法。 第六周： 板的受力分析：探讨混凝土板的受力特性，主要包括板的弯曲、剪切 和挠曲等方面的受力分析方法。 第七周： 混凝土结构的刚度分析：讲解混凝土结构的刚度计算方法，主要包括 刚度系数、刚度矩阵和分析方法等内容。 第八周： 混凝土结构的稳定性分析：介绍混凝土结构的稳定性计算方法，重点 讲解柱的稳定性和板的稳定性等方面的分析方法。 第九周： 混凝土结构的抗震设计：探讨混凝土结构的抗震设计原理和方法，讲 解各种抗震措施的选择和应用。 第十周： 混凝土结构的设计规范：介绍国内外的混凝土结构设计规范，强调规 范的适用范围和设计原则。 第十一周： 混凝土结构的施工技术：讨论混凝土结构的施工工艺和施工质量控制，重点强调施工中的注意事项和常见问题。 第十二周：

《材料力学》课程大纲

《材料力学》课程教学大纲 一、课程基本信息 二、课程目标 （一）总体目标 《材料力学》是变形固体力学入门的技术基础课。教育目的是使车辆工程、机械类等专业的学生掌握构筑作为工程技术根基的力学知识结构，为工程结构的安全性计算提供理论依据和计算方法。通过揭示杆件强度、刚度、稳定性等知识的发生过程，培养学生分析问题的能力；掌握从已知的基本定律出发，利用理论分析，导出一些推论，并据此对具体机械系统的性能进行预测的力学方法；同时以力学理论为指导，培养学生的实验动手能力；发挥其它课程不可替代的综合素质作用。 （二）课程目标 课程目标1：掌握材料力学的基本理论和方法、实验方法以及测试手段； 课程目标2：掌握从材料力学的基本定律出发，利用理论分析，得到解决工程实际问题的力学方法； 课程目标3：掌握工程结构中简单构件的组合变形分析，强度、刚度和稳定性的校核和设计，具有针对杆梁结构形变综合计算、分析和建模的能力。 （三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 本课程支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求2和毕业要求3。 毕业要求观测点1-3.掌握机械工程基础理论和知识，能针对车辆部件与结构的复杂工程问题建立数学模型并求解。 毕业要求观测点2-3.具有通过文献研究对复杂工程问题进行分析的能力；能认识到解决车辆工程复杂问题有多种方案可选择，并寻求可替代的解决方案。 毕业要求观测点3-1.了解影响车辆设计目标和技术方案的各种因素，掌握车辆部件与结构的基本设计/开发方法。

表1：课程目标与毕业要求的对应关系表 表2：课程目标与课程内容的对应关系表 三、教学内容 3.1讲授内容 第一章绪论 1.教学目标 （1）掌握材料力学研究对象及基本假设； （2）掌握内力和外力的概念，掌握截面法计算内力； （3）掌握正应力、切应力等基本概念，理解切应力互等定理； （4）掌握正应变、切应变等基本概念； （5）掌握弹性模量、切变模量等基本概念，理解胡克定律； （6）理解杆件变形的基本形式与组合变形的概念。 2.教学重难点 重点： 截面法、内力、应力、位移、变形和应变的概念。 难点： 建立材料力学分析问题的思想。 3.教学内容 （1）材料力学基本假设； （2）外力与内力；

《材料力学》实验教学课程标准

《材料力学》实验教学课程标准 一、课程简介 课程类别：专业基础课 适用专业：冶金设备应用与维护、材料成型与控制技术、机械设计与制造专业的高职学生。 实验教学总目标： 《材料力学》是一门由基础理论课过渡到专业课的技术基础课。通过材料力学的学习，培养学生对工程设计中的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基本知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实验能力。通过材料力学实验环节，使学生掌握测定材料力学性能的基本方法、测量应变的电测法和实验应力分析的基本原理，并掌握相应仪器设备的使用方法。 二、实验项目明细表 三、各实验项目的实验目的及实验教学的内容和任务 实验一：低碳钢拉伸实验 （一）实验目的 1．了解实验设备的构造及工作原理。 2．观察低碳钢拉伸过程中各阶段各现象的变化情况。 3．测定断后伸长率和断面收缩率。

4．观察低碳钢的断面特征。 （二）实验教学内容与任务 1．学习液压式万能实验机的结构和操作方法及操作中要注意的事项。 2．观察低碳钢拉伸过程中四个阶段五种现象的变化情况及掌握伸长量与载荷之间的关系。 3．测量拉伸试件拉伸部位直径及原始标距和拉伸后的长度及断裂面的中经尺寸。 4．和已拉断铸铁试件进行对比观察低碳钢的断面特征。 实验二：低碳钢与铸铁压缩实验 （一）实验目的 1．观察和比较低碳钢与铸铁压缩时的变形和破坏现象。 2．测定压缩时低碳钢的屈服极限和铸铁的强渡极限。 （二）实验教学内容与任务 1．进一步了解液压式万能实验机的结构和操作方法及操作中要注意的事项。 2．观察低碳钢压缩时的鼓形变形和铸铁在压缩时的破坏现象。 3．记录相关数据完成低碳钢的屈服极限和铸铁的强渡极限的计算。 4．画出低碳钢压缩时的鼓形变形示意图和铸铁在压缩时的破坏示意图。 实验三：直梁的弯曲正应力实验 （一）实验目的 1．熟悉电测法实验的原理并掌握其操作方法。 2．测定直梁在纯弯曲时某一截面上的应力及其分布情况。 3．观察直梁在纯弯曲情况下变现出来的胡克定律。 （二）实验教学内容与任务

《材料力学》课程教学基本要求

《材料力学》课程教学基本要求 课程编码：130402 课程名称：材料力学 Mechanics of Materials 先修课程：理论力学 总学时： 80(授课学时：72；上机学时：0；实验学时:8) 一、课程的性质和任务 材料力学是高等工科学校一门很重要的专业技术基础课，它与机械、土建、交通水利等工程密切相关，在基础课与专业课之间起着桥梁作用。其任务是：1、研究构件的强度、刚度及稳定性问题；实验分析构件所用材料的力学性质， 为构件的设计提供理论基础和计算方法。 2、培养学生具有一定的计算能力、理论分析和实验分析能力。 3、为学生学习后续课程和工程技术提供必要的力学基础。 4、加强学生的抽象思维能力和科学的世界观。 5、培养学生的工程观点和解决问题的能力。 二、课程教学内容的基本要求、重点和难点及学时分配 1、绪论（2学时） 基本要求：了解构件强度、刚度和稳定性的概念，明确本课程的主要任务。理解变形固体的概念和基本假设。明确理解内力、应力、应变概念。了解基本变形杆件的受力和变形特征。 重点与难点：外力与内力，应力、正应力和剪应力，变形、线应变和角应变概念。截面法求内力。 2、四种基本变形（32学时） 基本要求：熟练掌握采用截面法求杆件在拉（压）、扭转和弯曲变形时的内力，并能绘制相应的内力图。理解拉（压）直杆、圆轴和梁对称弯曲时的应力、变形公式的推导过程，明确平面假设的意义和作用。掌握应力随所在截面方位的变化规律。熟练掌握强度、刚度问题的计算，掌握超静定杆系的一般解法，并能熟练计算一次超静定杆系。掌握“用切线代替圆弧”法求简单珩架节点位移的方法。了解应力集中现象和应力集中系数的意义。 了解剪切、挤压概念，掌握剪切和挤压的实用计算。深刻理解剪应力互等定理和剪切胡克定律。了解圆柱形密圈弹簧应力和变形的计算方法；了解有关矩形截面杆扭转时横截面上剪应力分布规律的主要结论及其强度和刚度的计算方法。 重点与难点：（1）轴向拉（压）。该部分是本课程中的一个最基本的问题，内容虽然简单，但由于其众多概念在后面章节里将经常出现，故极为重要。难点是：小变形条件下求杆系节点位移的应用（以切代弧法）；拉（压）杆的一次超静定问题（包括温度应力和装配应力）。（2）剪切。剪切、挤压概念；连接件剪切面和挤压面的判别，剪切、挤压的实用计算。剪应力互等定理；剪切胡克定律。剪切内容较多涉及工程实际结构，看懂工程结构荷载图，进行受力分析是难点。如综合运用拉压、剪切和挤压强度条件对连接件进行强度计算。（3）扭转。受扭圆轴的内力、应力、扭转角计算及强度、刚度条件。综合运用强度、刚度条件解决圆轴设计问题及扭转的超静定问题较难。（4）弯曲。平面弯曲的概念；支座和支座反力；截面法求内力；按内力方程作内力图是基本方法；总结内力与外力的关

《材料力学》课程教案1

《材料力学》课程教案1（一）轴向拉伸或压缩时的变形

教学安排 ● 新课引入 工程当中的构件要满足强度、刚度和稳定性的要求。之前学习了轴向拉伸或压缩时杆的内力，应力，也就是强度问题。今天转而讨论刚度问题。工程当中构件因不满足刚度要求而失效的例子比比皆是，所谓刚度就是构件抵抗变形的能力，即一根杆件在设计好了之后，在正常的使用情况下，不能发生太大的弹性变形。要想限制变形，首先应计算出变形。如何计算？ ● 新课讲授 一、纵向变形 （一）实验： 杆件在受轴向拉伸时，在产生纵向变形的同时也产生横向变形。纵向尺寸有所增大，横向尺寸有所减少。 思考：如图所示，杆件的纵向变形（axial deformation ）的大小？ 实验结论：F l ∝∆、l l ∝∆、A l 1∝ ∆A l F l ⋅∝ ∆⇒ 需引入比例常数，方可写成等式。比例常数？ （二）推导： 杆件原长为l ，受轴向拉力F 之后，杆件长度由l 变成l 1，杆件纵向的绝对变形l l l -=∆1。 为了消除杆件长度对变形的影响，引入应变的概念ε。当变形是均匀变形时，应变等于平均应变等于单位长度上的变形量，因此l l ∆= ε。 学过的有关于ε的知识，即拉伸压缩的胡克定律（Hook’s law ）：当应力不超过材料的比例极限时，应力与应变成正比，写成表达式即：εσ⋅=E )(p σσ<，σ（stress)，ε

(strain)。 杆件横截面上的应力：A F A F N == σ 将应力和应变两式代入胡克定律中，得到：l l E A F ∆⋅ = 结论：纵向变形l ∆的表达式：EA Fl l =∆ )(p σσ< ——胡克定律（重点） 含义：①E ——弹性模量，反映材料软硬的程度。单位MPa 。 ②在应力不超过比例极限时，杆件的伸长量l ∆与拉力F 成正比，与杆件的原长l 成正比，与弹性模量E 和横截面积A 成反比。 EA ——抗拉刚度，EA 越大，变形越小。 ③两个胡克定律，一个是描述应力和应变的关系，一个是表示力和变形的关系，但本质上都是一样的。 适用范围：①同样适用于压缩，只是压缩时的EA 称作抗压刚度，算出的l ∆是缩短量。 ②p σσ< ③如果杆件各段的轴力不一样，或对于变截面杆（阶梯轴），或材料不同，则杆的总 伸长为各段伸长和，即 i i i Ni n i N n i A E l F EA l F l ∑∑====∆11 ④如果杆的横截面积和轴力沿轴线变化，则需取出微段进行研究， 微段伸长： 杆件伸长： （三）应用：计算各种杆件的变形或桁架某节点的位移。 例题： 已知：图示结构，AB 杆为钢杆，E 1=200GPa ，A 1=100mm 2，l 1=1m ，AC 为松木杆，E2=10GPa ，A 2=4000mm 2，α=45°，节点A 处作用力F=10KN ，方向如图所示，求受力变形后节点A 的位移。 ()()()x EA x x F l d d N = ∆()()x EA x x F l l d N ⎰=∆

吉林大学研究生考试材料力学大纲

《材料力学》 AI 课程学习指南 一、基本情况 课程名称：材料力学 AI 课程英文译名： Mechanics of Materials AI 课程学时： 60 适用专业：机械类各专业 开课教研室：机械学院力学系 课程类型：学科基础必修课 课程要求：必修 开课时间：第四学期 先修课程：工程图学、金属工艺学、理论力学 教材：《材料力学》聂毓琴孟广伟主编 北京：机械工业出版社， 2004 主要参考书：1 ．《材料力学》刘鸿文主编高等教育出版社第三版 1992 2 ．《 Mechnics of Materials 》 S.Timoshemke J.Gere.Van Nostrand Reinhold Compangy,1978 3 ．《材料力学》范钦珊主编高等教育出版社， 2000 4 ．《材料力学》初日德，聂毓琴主编吉林科学技术出 版社， 1995 二．本课程各章的主要内容与基本要求，重点与难点、学时分配（按教学日历顺序） 第一章绪论（ 2h ）

材料力学的任务、主要研究对象、研究方法、截面法、内力、应力，变性和应变的概念。基本变形。 基本要求： 对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。明确本门课要干什么，怎样干，如何学好本门课。 重点： 本课程的性质、特点和研究方法。 难点： 关于刚体与变形体的简化模型。 第二章轴向拉伸和压缩（ 8h ） 拉（压）杆的内力、应力和变形，单向胡克定律，材料拉、压时的力学性质，拉（压）杆的强度条件，拉（压）静不定，应力集中的概念。 基本要求： 1 ）一般杆类零件简化为力学简图的初步能力。 2 ）能对受拉（压）杆件进行外力分析，内力计算，内力图的画法，应力计算，公式的推导与横截面上应力的分布规律。 3 ）材料在拉（压）时的力学性质，了解材料力学实验的基本方法。对塑性材料和脆性材料的性质有所认识。 4 ）掌握工作应力、极限应力、许用应力与安全系数的概念。应用拉（压）杆的强度条件解决工程中的三类问题。 5 ）掌握拉（压）胡克定律，对拉（压）杆进行变形的计算。 6 ）了解弹性变形能的概念，能计算拉（压）杆的变形能。 7 ）拉（压）静不定的解法。 8 ）了解应力集中的概念。 重点： 1 ）拉（压）杆的外力、内力、应力、变形计算，胡克定律

【课程思政案例】《材料力学》“以学为中心”的混合式教学设计

《材料力学》——“以学为中心”的混合式课程思政教学设计 课程简介 《材料力学》是土木、机械、交通、航空航天、材料、采矿等工科专业的一门重要的技术基础课，主要研究材料的力学性质及杆件的承载力问题。它的理论、概念、方法对工程设计、科学研究和后续课程的学习是必不可少的，在上述专业的教学计划中占有重要的地位。课程要求学生在掌握基本概念、基本方法的基础上，具有一定的解决实际问题及创新的能力，同时培养学生一定的科学研究素养和工程素养。 近年来，针对课程概念抽象、公式繁多、内容枯燥的特点，以及部分学生学习动力不足、自主学习能力欠佳的情况，任课教师开展了基于信息化技术的以学为中心的混合式教学改革，积累了一定的信息化教学经验，提升了教学效果，也为本次疫情期间的在线教学打下了良好的基础。 学情分析

学情分析发现的问题与对策 为了了解学生学习状况、对教学模式的意见和要求、存在的困惑和问题等，任课教师通过学习通问卷功能开展了学生调研，对学生的困惑及时回复，对合理的建议积极采纳，持续改进教学。例如：根据学生对板书式讲解的需求，网购了手机拍摄支架，采用手写讲解+手机拍摄+手机屏幕共享的在线直播方式，受到学生的好评。

教学模式 疫情期间的混合式教学模式 基于前期学情分析，在充分考虑线上教学特点、课程特点和技术条件的基础上，采用了异步自学+同步授课的线上混合式教学模式。确定混合式教学的出发点是：激发学习动机，提高学习兴趣，在内化知识的基础上，增强学生知识迁移能力，提高解决实际工程问题的能力。同时强化在线学习过程和多元考核评价，从而实现与线下课堂教学效果的“实质等效”。 信息化平台 基于信息化教学平台选用原则，综合考虑课程特点、学情分析、学习目标、技术条件以及前期工作基础，确定了超星学习通智慧学习平台+ZOOM会议直播平台+QQ群的信息化线上教学平台方案。

山东大学《材料力学》教案第6章 组合变形

第6章 组合变形 一、内容提要 组合变形形式是指除拉伸、压缩、平面弯曲、自由扭转等基本变形形式以外的其它变形形式。在工程实际中，杆件的受力变形情况种类繁多，但根据叠加原理及圣维南原理，它们均可以简化为几种基本变形形式的组合。 （一）杆件在组合变形下的应力计算方法 1、在小变形和线弹性条件下，杆件上各种力的作用彼此独立，互不影响，即杆上同时有几种力作用时，一种力对杆的作用效果（变形或应力），不影响另一种力对杆的作用效果（或影响很小可以忽略）。因此组合变形下杆件内的应力，可视为几种基本变形下杆件内应力的叠加。本章中组合变形下杆件的应力计算，将以各基本变形的应力及叠加法为基础。 2、叠加法的主要步骤 （1）、将组合变形按照各基本变形的条件，分解为几种基本变形，简称分解。 （2）、利用基本变形的应力计算公式，分别计算各点处的正应力和切应力。 （3）将分别计算得到的同一截面同一点上的正应力取代数和，得到组合变形下该点处的正应力σ；将分别计算得到的同一截面同一点上的切应力取几何和，得到组合变形下该点处的切应力τ，简称叠加。 因此计算步骤概括为： 分解——分别计算——叠加 其关键是分解。 （二）将组合变形分解为几种基本变形的两种途径 1、载荷分解法 （1）、将任意方向的外力F ，在作用点分解为平行于轴线的纵向力F ’z 和平行于形心主轴的横向力F ’y 、F ’z ，如图6-1a 所示。 ( ) ( ) ( ) ( ) (拉伸)( 平面内弯曲) 图 （2）、将纵向力F ’x 向该截面形心简化，得一与轴线重合的纵向力F x （引起拉伸或压缩，F ’x =F x ），和一个集中力偶m ，再将集中力偶m 沿两个形心主轴方向分解，得两个力偶分量m y 、m z （分别在xz 平面和xy 平面内引起平面弯曲）结果如图6-1b 所示。

《材料力学实验指导书》.. (2)

课程教案 课程名称： 任课教师: 所属院部：建筑工程与艺术学院 教学班级: 教学时间：2015—2016 学年第 1 学期湖南工学院

实验一 拉伸实验 一、本实验主要内容 低碳钢和铸铁的拉伸实验. 二、实验目的与要求 1.测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极限b σ. 2。根据碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象，绘出外力和变形间的关系曲线（F L -∆曲线）。 3.比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。 三、实验重点难点 1、拉伸时难以建立均匀的应力状态. 2、采集数据时，对数据的读取. 四、教学方法和手段 课堂讲授、提问、讨论、启发、演示、辩论等；实验前对学生进行实验的理论指导和提醒学生实验过程的注意事项。 五、作业与习题布置 1、低碳钢拉伸图分为几阶段？每一阶段，力与变形有何关系？有什么现象？ 2、低碳钢和铸铁在拉伸时可测得哪些力学性能指标?用什么方法测得？

实验一 拉伸实验 拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。由本实验所测得的结果，可以说明材料在静拉伸下的一些性能，诸如材料对载荷的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能，这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度计算的重要依据。 一、实验目的要求 1。测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极限b σ. 2.根据碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线（F L -∆曲线）. 3。比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。 二、实验设备和仪器 万能材料试验机、游标卡尺、分规等。 三、拉伸试件 金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。图中工作段长度l 称为标距，试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定，两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。 为了使实验测得的结果可以互相比较,试件必须按国家标准做成标准试件，即5l d =或10l d =。 对于一般板的材料拉伸实验，也应按国家标准做成矩形截面试件.其截面面积和 试件标距关系为l = l =，A 为标距段内的截面积. 四、实验方法与步骤