《材料力學(xué)》課程教學(xué)大綱（本科）

1、材料力學(xué)Material mechanics課程代碼：24410019學(xué)分：5學(xué)時(shí)： （其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：80 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 上機(jī)學(xué)時(shí)：課程實(shí)踐學(xué)時(shí)：）先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，工程制圖、理論力學(xué)適用專業(yè)：工程力學(xué)土木工程等教材：材料力學(xué)（第五版），劉鴻文，高等教育出版社，2010.6一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（-）課程性質(zhì)（需說明課程對(duì)人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）材料力學(xué)是力學(xué)、機(jī)械、土木類等專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課，是這些類別專業(yè)學(xué) 科平臺(tái)的主干課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的辨證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學(xué) 生分析和解決工程問題的能力。為學(xué)習(xí)后繼課程，從事工程技術(shù)工作，科學(xué)研究以及開 拓新技術(shù)領(lǐng)

2、域，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識(shí)目標(biāo)和能力 目標(biāo)。）課程目標(biāo)1：.工程知識(shí)：掌握材料力學(xué)的基本知識(shí)，對(duì)桿件的強(qiáng)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)理論知識(shí)并能將其用于解決復(fù)雜工程問題。（畢 業(yè)要求1. 3. 1）課程目標(biāo)2：.研究：有比較熟練的計(jì)算能力、一定的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＤ軌?基于工程力學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解 釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。（畢業(yè)要求1.3. 4）課程目標(biāo)3：素質(zhì)：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和開拓進(jìn)取精神、科學(xué)思維的方式和方 法、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新

3、思維，為培養(yǎng)不斷學(xué)習(xí)能力和尋找解決問題的欲望提供支撐。（畢業(yè)要求 1.3.5, 1.3.6）注：工程類專業(yè)通識(shí)課程的課程目標(biāo)應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn)；（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系（認(rèn)證專業(yè)專業(yè)必修課程填寫）靜不定結(jié)構(gòu)66講授法、討論法1、2動(dòng)載荷44講授法、討論法1交變應(yīng)力44講授法、討論法1壓桿穩(wěn)定44講授法、討論法1、2、3彎曲的幾個(gè)補(bǔ)充 問題22講授法、討論法1桿件的塑性分析22講授法、討論法1、2電測(cè)基本理論33講授法、討論法1、2合計(jì)8080注：1.課程實(shí)踐學(xué)時(shí)按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格；.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問

4、題、項(xiàng)目、案例等教學(xué)方法）等。五、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)缺課、不得多于3次，作業(yè)完 成不少于80%,質(zhì)量較好0.2階段測(cè)試參加，根據(jù)具體情況考慮0. 1期中考試按卷面成績折算0.7注：1.分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績中所占比重。六、參考書目及學(xué)習(xí)資料（書名，主編，出版社，出版時(shí)間及版次）1、材料力學(xué)教與學(xué)，茍文選，高等教育出版社，2007年5月第

5、1版2、材料力學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書，陳乃立，陳倩，高等教育出版社出版，2004年1月第1版3、工程力學(xué)基礎(chǔ)孫保蒼，國防工業(yè)出版社，2016年第二版七 大綱說明（內(nèi)容可包括課程基本要求、習(xí)題要求及其它一些必要的說明）.本課程的實(shí)驗(yàn)要求見工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱；.教材：推薦使用劉鴻文所編的材料力學(xué)教材；.為達(dá)到基本要求，課外習(xí)題應(yīng)不少于120題，即每次（2學(xué)時(shí)）布置34道題。其 中應(yīng)有概念題、思考題、簡單證明題、基本計(jì)算題和綜合分析題及實(shí)驗(yàn)題等；.注意在教學(xué)中適當(dāng)采用教學(xué)模型，特別大力提倡采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI軟件、 片等現(xiàn)代化教學(xué)手段；.應(yīng)采用試題庫或試卷庫進(jìn)行統(tǒng)一考試；2017年 9月10 日課程

6、目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)課程目標(biāo)L課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3畢業(yè)要求1. 3. 1HM畢業(yè)要求1. 3. 4MHM畢業(yè)要求1.3.5MH畢業(yè)要求1.3. 6MH注：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)接的單元格中可輸入“/”，也可標(biāo)注“H、M、L”。二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求(一)緒論1、教學(xué)內(nèi)容(1)材料力學(xué)的任務(wù)；(2)變形固體的基本假設(shè)；(3)外力及其分類；(4)內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念；(5)變形和應(yīng)變；(6)桿件變形的基本形式；.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)理解變形固體的基本假設(shè)及內(nèi)力、截面法、應(yīng)力、位移和應(yīng)變的概念；了解桿件變形的基本形式及組合變形的概念；3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是掌握變形固體的基本假設(shè)

7、及內(nèi)力、截面法、應(yīng)力、位移和應(yīng)變的概念;(2)難點(diǎn)是了解桿件變形的基本形式及組合變形的概念；(二)拉壓與剪切1、教學(xué)內(nèi)容(1)軸向拉伸和壓縮的概念和實(shí)例；(2)軸向拉壓時(shí)橫截面上的內(nèi)力與應(yīng)力；(3)直桿軸向拉伸或壓縮時(shí)斜截面上的應(yīng)力；(4)材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能；(5)材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能；(6)失效、安全系數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算；(7)軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形；(8)軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形能；(9)拉伸、壓縮靜不定問題；(10)溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力；(11)應(yīng)力集中的概念；(12)剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)熟練掌握拉壓桿的內(nèi)力、應(yīng)力、變形和應(yīng)變的概念、理論分析和計(jì)算

8、方法，建 立強(qiáng)度條件；(2)掌握材料的拉、壓力學(xué)性能；了解應(yīng)力集中概念；(4)熟練掌握剪切、擠壓的概念和實(shí)用計(jì)算；3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是掌握拉、壓、剪切、擠壓強(qiáng)度計(jì)算，掌握拉、壓的變形計(jì)算；(2)難點(diǎn)是簡單拉、壓超靜定的解法；(三)扭轉(zhuǎn)1、教學(xué)內(nèi)容(1)外力偶矩的計(jì)算、扭矩和扭矩圖；(2)純剪切；(3)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力；(4)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形；(5)非圓截面桿扭轉(zhuǎn)的概念；(6)薄壁桿件的自由扭轉(zhuǎn)2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)熟練掌握軸扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力、扭矩圖，圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力和變形，強(qiáng)度和剛度條件；(2)理解純剪切概念；(3)掌握剪應(yīng)力互等定理；了解非圓截面桿扭轉(zhuǎn)及薄壁桿件的扭轉(zhuǎn)問題；3、

9、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是掌握扭轉(zhuǎn)的扭矩圖，圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度和剛度條件；(2)難點(diǎn)是了解純剪切概念；(四)彎曲內(nèi)力1、教學(xué)內(nèi)容平面彎曲的概念和實(shí)例；受彎桿件的簡化；剪力和彎矩；剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖；載荷集度、剪力和彎矩間的關(guān)系；平面曲桿的彎曲內(nèi)力；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求熟練掌握平面彎曲的內(nèi)力、剪力圖和彎矩圖；3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是掌握平面彎曲的內(nèi)力、剪力圖和彎矩圖；(2)難點(diǎn)是剛架和平面曲桿的內(nèi)力；(五)彎曲應(yīng)力1、教學(xué)內(nèi)容(1)純彎曲時(shí)的正應(yīng)力(2)橫力彎曲時(shí)的正應(yīng)力；(3)彎曲剪應(yīng)力；(4)提高彎曲強(qiáng)度的措施；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)熟練掌握具有縱向?qū)ΨQ

10、截面梁的彎曲正應(yīng)力及其強(qiáng)度條件；(2)理解彎曲剪應(yīng)力；3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是掌握平面彎曲彎曲正應(yīng)力及其強(qiáng)度條件；(2)難點(diǎn)是了解彎曲切應(yīng)力的概念和常用截面彎曲切應(yīng)力的計(jì)算;(六)彎曲變形1、教學(xué)內(nèi)容(1)工程中的彎曲變形問題；(2)撓曲線的微分方程；(3)用積分法求彎曲變形；(4)用疊加法求彎曲變形；(5)簡單靜不定梁；(6)提高彎曲剛度的一些措施；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)熟練掌握用積分法和疊加法計(jì)算梁的變形(位移)；(2)理解簡單靜不定梁的求解；3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是掌握用積分法和疊加法計(jì)算梁的變形；(2)難點(diǎn)是簡單靜不定梁的求解；(七)平面圖形幾何性質(zhì)1、教學(xué)內(nèi)容(1)靜

11、矩和形心；(2)慣性矩和慣性半徑；慣性積；(4)平行移軸公式；(5)轉(zhuǎn)軸公式、主慣性軸；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)掌握截面靜矩、極慣性矩、軸慣性矩、軸慣性積的概念；(2)掌握平行移軸定理；(3) 了解轉(zhuǎn)軸公式；3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是掌握截面靜矩、極慣性矩、軸慣性矩、軸慣性積的計(jì)算和平行移軸定理;(2)難點(diǎn)是了解轉(zhuǎn)軸公式；(八)應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論1、教學(xué)內(nèi)容(1)應(yīng)力狀態(tài)概念；(2)二向和三向應(yīng)力狀態(tài)的實(shí)例；(3)二向應(yīng)力狀態(tài)分析-解析法；(4)二向應(yīng)力狀態(tài)分析-圖解法；(5)三向應(yīng)力狀態(tài)；(6)廣義虎克定律；(7)復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的變形比能；(8)強(qiáng)度理論概述；(9)四種常用強(qiáng)度理

12、論；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)掌握應(yīng)力狀態(tài)分析和強(qiáng)度理論；(2)理解應(yīng)力狀態(tài)分析概念；(3)熟練掌握平面應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法和圖解法(莫爾圓)；(4)掌握三向應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力和最大切應(yīng)力；(5)掌握廣義胡克定律；(6)熟練掌握常用強(qiáng)度理論及其應(yīng)用；3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是平面應(yīng)力狀態(tài)分析的一種方法，最大切應(yīng)力計(jì)算，廣義胡克定律，強(qiáng)度 理論及其應(yīng)用；(2)難點(diǎn)是應(yīng)力狀態(tài)分析的概念和主平面位置的確定，三向應(yīng)力狀態(tài)下的廣義胡克 定律的應(yīng)用；(九)組合變形1、教學(xué)內(nèi)容(1)組合變形和疊加原理；(2)拉伸或壓縮與彎曲的組合(包括斜彎曲的概念)；(3)偏心壓縮；(4)扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合；(5

13、)拉伸(壓縮)、彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)理解組合變形概念和疊加原理的應(yīng)用；(2)掌握組合變形下桿件的強(qiáng)度計(jì)算；(3)熟練掌握拉(壓)一彎和扭一彎組合變形桿件的強(qiáng)度計(jì)算；3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是掌握拉(壓)一彎和扭一彎組合變形桿件的強(qiáng)度計(jì)算；(2)難點(diǎn)是力學(xué)計(jì)算簡圖的分析和組合變形的判斷；(十)能量方法1、教學(xué)內(nèi)容概述；(2)桿件變形能的計(jì)算；(3)變形能的普遍表達(dá)式；(4)互等定理；(5)卡氏定理;(6)單位載荷法、莫爾積分；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)理解外力功與彈性應(yīng)變能概念；(2)熟練掌握一種能量方法計(jì)算位移(單位力法或卡氏定理)；3、重

14、難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是掌握一種能量方法計(jì)算位移；(2)難點(diǎn)是理解外力功與彈性應(yīng)變能概念；(十一)靜不定結(jié)構(gòu)1、教學(xué)內(nèi)容(1)靜不定結(jié)構(gòu)概述；(2)用力法或變形比較法解靜不定結(jié)構(gòu)；(3)對(duì)稱及反對(duì)稱性質(zhì)的利用；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)理解靜不定概念；(2)熟練掌握一種求解簡單一次靜不定問題的方法,推薦使用力法解靜不定結(jié)構(gòu);3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是熟練掌握一種求解簡單一次靜不定問題的方法；(2)難點(diǎn)是理解靜不定概念，對(duì)稱及反對(duì)稱性質(zhì)的利用；(十二)動(dòng)載荷1、教學(xué)內(nèi)容(1)概述；動(dòng)靜法的應(yīng)用；(2)桿件受沖擊時(shí)的應(yīng)力和變形；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)了解動(dòng)靜法的應(yīng)用；(2)

15、掌握構(gòu)件受沖擊時(shí)應(yīng)力和變形的計(jì)算原理；3、重難點(diǎn)(1)難點(diǎn)是了解動(dòng)載荷中慣性力問題和沖擊應(yīng)力的分析與計(jì)算；(十三)交變應(yīng)力1、教學(xué)內(nèi)容(1)交變應(yīng)力與疲勞失效；(2)交變應(yīng)力的描述方法，材料的持久極限；(3)影響構(gòu)件持久極限的因素，對(duì)稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算；(4)持久極限曲線，不對(duì)稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算；(5)彎扭組合交變應(yīng)力的強(qiáng)度計(jì)算(6)提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的措施；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求了解交變應(yīng)力與疲勞破壞的概念、持久極限及其影響因素；了解不同循環(huán)下構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的計(jì)算方法。3、重難點(diǎn)(1)持久極限及其影響因素；(2)不同循環(huán)下構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的計(jì)算方法；(十四)壓桿穩(wěn)定1、

16、教學(xué)內(nèi)容(1)壓桿穩(wěn)定的概念；(2)兩端錢支細(xì)長壓桿的臨界壓力；(3)其他支座條件下細(xì)長壓桿的臨界壓力；(4)歐拉公式的適用范圍、經(jīng)驗(yàn)公式；(5)壓桿的穩(wěn)定性校核；(6)提高壓桿穩(wěn)定性的措施；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)理解穩(wěn)定性概念及其意義；(2)熟練掌握軸向受壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力計(jì)算；(3)熟練掌握壓桿的柔度和壓桿穩(wěn)定性校核；3、重難點(diǎn)(1)重點(diǎn)是熟練掌握軸向受壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力計(jì)算，掌握壓桿穩(wěn)定性校核;難點(diǎn)是理解穩(wěn)定性的概念和歐拉公式的適用范圍；(十五)彎曲的幾個(gè)補(bǔ)充問題1、教學(xué)內(nèi)容(1)非對(duì)稱彎曲；(2)彎曲中心；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求了解非對(duì)稱彎曲的

17、計(jì)算方法了解彎曲中心的物理意義，能找出簡單薄壁構(gòu)件的彎曲中心；3、重難點(diǎn)簡單薄壁構(gòu)件彎曲中心的確定。(十六)桿件的塑性變形1、教學(xué)內(nèi)容(1)金屬材料的塑性性能；(2)拉壓桿系的塑性分析；(3)圓軸扭轉(zhuǎn)的塑性分析；(4)梁的塑形分析；2.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)金屬材料的塑性性能；(2)掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)及梁彎曲的塑性分析了解殘余應(yīng)力的概念。3、重難點(diǎn)(1)彈塑性力學(xué)模型；(2)梁彎曲的塑性分析簡單薄壁構(gòu)件彎曲中心的確定。(十七)電測(cè)基本理論1、教學(xué)內(nèi)容(1)電測(cè)基本原理；(2)單向應(yīng)力狀態(tài)測(cè)試；(3)主應(yīng)力方向已知的平面應(yīng)力狀態(tài)測(cè)試；(4)主應(yīng)力方向已知的平面應(yīng)力狀態(tài)測(cè)試。.知識(shí)、能力與素質(zhì)等方面的基本要求(1)掌握電測(cè)基本原理；(2)掌握單向應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)試方法3) 了解復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)試