《彈性力學(xué)1》課程教學(xué)大綱

《彈性力學(xué)1》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱彈性力學(xué)Elasticity課程編碼PLC320311040開(kāi)課院部?jī)?chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)彈性力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)學(xué)分4.0課內(nèi)學(xué)時(shí)64講授64實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)0適用專業(yè)工程力學(xué)授課語(yǔ)言中文先修課程高等數(shù)學(xué)（2-1）、高等數(shù)學(xué)（2-2）、理論力學(xué)（2-1）、理論力學(xué)（2-2）、材料力學(xué)（2-1）、材料力學(xué)（2-2）課程簡(jiǎn)介（必修）彈性力學(xué)是工程力學(xué)專業(yè)課程。本課程研究彈性體由于受外力作用或由于溫度改變等原因而發(fā)生的應(yīng)力、形變和位移，是固體力學(xué)的一個(gè)分支，研究對(duì)象是一般的彈性體，主要是平面問(wèn)題和三維實(shí)體結(jié)構(gòu)。校核它們是否具有所需的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，并尋求或改進(jìn)它們的計(jì)算方法。本課程較為完整的表現(xiàn)了力學(xué)問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模過(guò)程，建立了彈性力學(xué)的基本方程和邊值條件，并對(duì)一些問(wèn)題進(jìn)行了求解。彈性力學(xué)基本方程的建立為進(jìn)一步的數(shù)值方法奠定了基礎(chǔ)。Asabranchofsolidmechanics,Elasticitydealswiththestresses,deformationsanddisplacementofelasticbody,mainlytheplaneandthree-dimensionalentitystructure,producedbyexternalforceorchangesintemperature,aswellascheckwhethertheelasticbodyhastherequiredstrength,stiffnessandstability.Thiscoursealsoseeknewmethodsorimprovetheexistingonesincalculation.Inthiscourse,themathematicalmodelingprocessofmechanicsproblemsisveryperfect.Thebasicequationsandboundaryconditionsareestablished,andsomespecificproblemsaresolved.Theestablishmentofthebasicequationsofelasticitylaysthefoundationforfurthernumericalmethods.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：具有系統(tǒng)的力學(xué)專業(yè)知識(shí)，能將工程實(shí)際問(wèn)題抽象為合理的力學(xué)模型，并得到正確有效結(jié)論是1.52M2目標(biāo)2：進(jìn)一步理解和掌握力學(xué)中的位移、應(yīng)力、應(yīng)變、變形等基本概念，了解他們之間的基本關(guān)系，熟悉他們之間滿足的數(shù)學(xué)方程。是1.41.43M3目標(biāo)3：通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)專業(yè)素養(yǎng)，提高分析和解決實(shí)際工程力學(xué)問(wèn)題的能力。也為后續(xù)斷裂力學(xué)、計(jì)算力學(xué)、塑性力學(xué)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。是2.32.3三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第一章第一章緒論彈性力學(xué)的任務(wù)和研究對(duì)象，本課程與其它課程的關(guān)系。彈性力學(xué)的基本假設(shè)，體力、面力、位移、變形等概念。應(yīng)力應(yīng)變概念。微觀液體界面力學(xué)和尺寸效應(yīng)介紹。課程思政。M12講授2自學(xué)2第二章第二章平面問(wèn)題的基本理論本章重點(diǎn)難點(diǎn)：平面應(yīng)力與平面應(yīng)變概念，平面問(wèn)題基本方程。/////32.12.1平面應(yīng)力與平面應(yīng)變概念平面應(yīng)力與平面應(yīng)變基本概念M12講授2自學(xué)42.22.2平面問(wèn)題基本方程平衡方程，幾何方程，物理方程。M13講授3自學(xué)52.32.3圣維南原理、邊界條件圣維南原理、邊界條件M12講授2自學(xué)62.42.4平面問(wèn)題求解方法應(yīng)力函數(shù)求解方法，相容方程，應(yīng)力函數(shù)，常體力情況簡(jiǎn)化。M13講授3作業(yè)7第三章第三章平面問(wèn)題解答本章重點(diǎn)難點(diǎn)：直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)方程與變量轉(zhuǎn)換/////83.13.1直角坐標(biāo)系求解逆解法和半逆解法，多項(xiàng)式解答，簡(jiǎn)支梁受均布載荷的求解，楔形體受重力和流體壓力M16講授6自學(xué)93.23.2極坐標(biāo)系求解平衡微分方程、幾何方程和物理方程，應(yīng)力函數(shù)和相容方程，應(yīng)力分量的坐標(biāo)變換。M16講授6作業(yè)10第五章第五章溫度應(yīng)力的平面問(wèn)題本章重點(diǎn)難點(diǎn)：溫度應(yīng)力的概念，位移勢(shì)函數(shù)/////115.15.1熱傳導(dǎo)方程溫度場(chǎng)和熱傳導(dǎo)的有關(guān)概念，熱傳導(dǎo)微分方程及溫度場(chǎng)的邊界條件。M22講授2自學(xué)125.25.2溫度應(yīng)力概念溫度應(yīng)力概念、熱彈性平衡方程，熱彈性物理方程M22講授2自學(xué)135.35.3溫度應(yīng)力的求解按位移求解溫度應(yīng)力的平面問(wèn)題，圓筒的軸對(duì)稱溫度應(yīng)力，楔形壩體中的溫度應(yīng)力。M22講授2作業(yè)14第六章第六章平面問(wèn)題的復(fù)變函數(shù)解答本章重點(diǎn)難點(diǎn)：雙調(diào)和方程的復(fù)變函數(shù)表達(dá)、應(yīng)力分量與位移分量復(fù)變函數(shù)表達(dá)/////156.16.1雙調(diào)和方程的復(fù)變函數(shù)表達(dá)雙調(diào)和方程的復(fù)變函數(shù)表達(dá)形式，雙調(diào)和函數(shù)的復(fù)變函數(shù)形式。M21講授1自學(xué)166.26.2應(yīng)力分量的復(fù)變函數(shù)表示K-M函數(shù)對(duì)直角坐標(biāo)導(dǎo)數(shù)的復(fù)變函數(shù)表示，應(yīng)力分量表達(dá)式。M21講授1自學(xué)176.36.3位移的復(fù)變函數(shù)表示K-M函數(shù)表達(dá)的位移偏導(dǎo)數(shù)表達(dá)式，積分確定位移分量，位移分量的復(fù)變函數(shù)表達(dá)形式M21講授1自學(xué)186.46.4邊界條件的復(fù)變函數(shù)表示任意一點(diǎn)的面力邊界條件復(fù)變函數(shù)表達(dá)等M21講授1自學(xué)196.56.5保角變換和曲線坐標(biāo)保角變換和曲線坐標(biāo)，矢量的保角變換，位移分量的曲線坐標(biāo)表達(dá)式，應(yīng)力分量的曲線坐標(biāo)表達(dá)式。M22講授2自學(xué)206.66.6帶橢圓孔無(wú)限大薄板受均勻拉伸橢圓孔口的保角變換，確定K-M函數(shù)表達(dá)式，孔口應(yīng)力與應(yīng)力集中等。M22講授2作業(yè)21第七章第七章應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)分析本章重點(diǎn)難點(diǎn)：應(yīng)力與應(yīng)變張量、應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)分析/////227.17.1物體內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)內(nèi)力和應(yīng)力，一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力張量M23講授3自學(xué)237.27.2物體內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)斜截面應(yīng)力公式，應(yīng)力分量轉(zhuǎn)換公式，主應(yīng)力與應(yīng)力張量不變量，最大剪應(yīng)力M23講授3作業(yè)24第八章第八章空間問(wèn)題的基本方程與解答本章重點(diǎn)難點(diǎn)：物體內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)變狀態(tài)/////258.18.1空間問(wèn)題基本方程平衡微分方程，幾何方程、剛體位移和體應(yīng)變，物理方程和方程總結(jié)，球?qū)ΨQ和軸對(duì)稱的基本方程。M32講授2自學(xué)268.28.2空間問(wèn)題位移解答無(wú)限大彈性層受重力及均布?jí)毫?，空心圓球受均布?jí)毫?。位移?shì)函數(shù)，樂(lè)甫位移函數(shù)和伽遼金位移函數(shù)，半空間體在邊界上受法向集中力、分布力和切向集中力，兩球之間的接觸壓力。M32講授2自學(xué)278.38.3空間問(wèn)題應(yīng)力解答等截面直桿的純彎曲。M32講授2作業(yè)28第九章第九章等截面直桿的扭轉(zhuǎn)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：薄膜比擬的概念和應(yīng)用。扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的位移和應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的薄膜比擬，橢圓截面的扭轉(zhuǎn)，矩形截面的扭轉(zhuǎn)，薄壁桿的扭轉(zhuǎn)。M34講授4作業(yè)29第十章第十章能量原理與變分法本章重點(diǎn)難點(diǎn)：各種應(yīng)變能的計(jì)算，變分的概念。/////3010.110.1彈性體應(yīng)變能的計(jì)算，解答的唯一性，功的互等定理。彈性體應(yīng)變能的計(jì)算，解答的唯一性，功的互等定理。M32講授2自學(xué)3110.210.2位移變分法位移變分方程及變分法，位移變分法應(yīng)用于平面問(wèn)題。變分原理和有限元的關(guān)系，中國(guó)學(xué)者對(duì)有限元的貢獻(xiàn)。M34講授4自學(xué)3210.310.3應(yīng)力變分法應(yīng)力變分法，應(yīng)力變分法應(yīng)用于平面問(wèn)題，應(yīng)力變分法用于扭轉(zhuǎn)問(wèn)題。M34講授4作業(yè)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.每周布置2~3道題目，平均每次課1道題以上。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)彈性力學(xué)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題型主要有簡(jiǎn)答題、分析題和計(jì)算題。25%2考勤隨機(jī)點(diǎn)名、刷卡點(diǎn)名等。10%3課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問(wèn)題情況。15%4期末考試1.閉卷考試，成績(jī)采用百分制，卷面成績(jī)總分100分。2.主要考核學(xué)生對(duì)彈性力學(xué)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題型主要有簡(jiǎn)答題、分析題、計(jì)算題等。50%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)25%A-按時(shí)提交作業(yè)，對(duì)彈性力學(xué)知識(shí)點(diǎn)理解無(wú)誤。 B-按時(shí)提交作業(yè)，對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)理解存在少量錯(cuò)誤。 C-按時(shí)提交作業(yè)，對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)理解存在一定量錯(cuò)誤。 D-不按時(shí)提交作業(yè)，或?qū)ι鲜鲋R(shí)點(diǎn)理解存在大量錯(cuò)誤。2M1考勤10%A-缺勤2次以內(nèi)B-缺勤3次及以上，很少參加課堂討論。3M1課堂表現(xiàn)15%A-積極B-不積極4M1期末考試50%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）5M2平時(shí)作業(yè)25%A-按時(shí)提交作業(yè)，對(duì)彈性力學(xué)知識(shí)點(diǎn)理解無(wú)誤。 B-按時(shí)提交作業(yè)，對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)理解存在少量錯(cuò)誤。 C-按時(shí)提交作業(yè)，對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)理解存在一定量錯(cuò)誤。 D-不按時(shí)提交作業(yè)，或?qū)ι鲜鲋R(shí)點(diǎn)理解存在大量錯(cuò)誤。6M2考勤10%A-缺勤2次以內(nèi)B-缺勤3次及以上，很少參加課堂討論。7M2課堂表現(xiàn)15%A-積極B-不積極8M2期末考試50%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）9M3平時(shí)作業(yè)25% A-按時(shí)提交作業(yè)，對(duì)彈性力學(xué)知識(shí)點(diǎn)理解無(wú)誤。 B-按時(shí)提交作業(yè)，對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)理解存在少量錯(cuò)誤。 C-按時(shí)提交作業(yè)，對(duì)上述知識(shí)點(diǎn)理解存在一定量錯(cuò)誤。 D-不按時(shí)提交作業(yè)，或?qū)ι鲜鲋R(shí)點(diǎn)理解存在大量錯(cuò)誤。10M3考勤10%A-缺勤2次以內(nèi)B-缺勤3次及以上，很少參加課堂討論。11M3課堂表現(xiàn)15%A-積極B-不積極12M3期末考試50%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）評(píng)分等級(jí)說(shuō)明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89