材料力學(xué)課程教學(xué)大綱

材料力學(xué)課程教學(xué)大綱（MECHANICSOFMATERIAL）學(xué)時(shí)數(shù)：56學(xué)分?jǐn)?shù)：3.5適用專業(yè)：土木工程一．課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)材料力學(xué)是土木工程專業(yè)學(xué)生由基礎(chǔ)理論課過渡到專業(yè)課必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是該專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的主干課程之一，是實(shí)踐性強(qiáng)、理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程。通過學(xué)習(xí)材料力學(xué)，要求學(xué)生對(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、必要的基本理論知識(shí)、比較熟練的計(jì)算能力和一定的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α閷W(xué)生今后學(xué)習(xí)土木工程材料、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、鋼結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)等主干課程奠定基礎(chǔ)。二．課程教學(xué)的基本要求了解材料力學(xué)的任務(wù)及變形固體的基本假設(shè)，正確理解應(yīng)力、應(yīng)變、變形、位移等基本概念；能夠分析桿件在拉壓、剪、扭、彎時(shí)的內(nèi)力，作出內(nèi)力圖，確定危險(xiǎn)截面；能對(duì)各種基本變形形式下的應(yīng)力和變形進(jìn)行分析；能正確運(yùn)用強(qiáng)度條件和剛度條件對(duì)桿件進(jìn)行校核驗(yàn)算和外載、截面選擇；對(duì)平面應(yīng)力狀態(tài)分析與強(qiáng)度理論有明確的認(rèn)識(shí)，并能將其應(yīng)用于組合變形下桿件的應(yīng)力分析和強(qiáng)度計(jì)算；掌握壓桿穩(wěn)定的基本概念和壓桿臨界力的計(jì)算方法，能對(duì)壓桿進(jìn)行穩(wěn)定校核；能熟練地運(yùn)用一種能量法求解桿件和簡(jiǎn)單桿結(jié)構(gòu)的位移與簡(jiǎn)單超靜定問題。本課程總學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí)，在第4學(xué)期完成。三．課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)1.緒論熟悉材料力學(xué)的任務(wù)、特點(diǎn)與應(yīng)用；了解變形固體的概念及基本假設(shè)；理解外力和內(nèi)力及應(yīng)力的概念；初步了解桿件變形的基本形式，建立材料力學(xué)分析問題的思想。2.軸向拉伸和壓縮熟練掌握用截面法求拉壓桿的內(nèi)力；掌握橫截面和斜截面上的應(yīng)力計(jì)算方法；了解材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)；熟練應(yīng)用強(qiáng)度條件分析拉壓桿的強(qiáng)度。3.扭轉(zhuǎn)熟練掌握剪應(yīng)力計(jì)算方法；掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形計(jì)算和剛度條件。4.截面圖形的幾何性質(zhì)熟練掌握截面圖形靜矩、形心及慣性矩等幾何參數(shù)的計(jì)算，掌握平行移軸公式及轉(zhuǎn)軸公式。5.彎曲內(nèi)力熟練掌握內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力圖的繪制方法。6.彎曲應(yīng)力熟練掌握梁的正應(yīng)力計(jì)算和強(qiáng)度條件的應(yīng)用；掌握提高梁彎曲強(qiáng)度的措施。7.梁彎曲時(shí)的位移掌握用積分法和疊加法求梁的位移的方法；會(huì)用梁的剛度條件校核梁的剛度。8.應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變分析熟練掌握平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分析。9.強(qiáng)度理論了解強(qiáng)度理論的概念及應(yīng)用。10.組合變形掌握組合變形的概念；熟練掌握偏心拉伸與壓縮桿的分析。11.壓桿穩(wěn)定理解壓桿穩(wěn)定的概念；掌握歐拉公式的應(yīng)用；了解臨界應(yīng)力總圖的應(yīng)用。12.能量法理解卡氏定理（第二）及其應(yīng)用；了解最小勢(shì)能原理。重點(diǎn)：拉壓桿的內(nèi)力計(jì)算；虎克定律；剪應(yīng)力計(jì)算；剪切虎克定律；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形計(jì)算；彎曲內(nèi)力圖繪制；截面幾何性質(zhì)的計(jì)算；彎曲正應(yīng)力計(jì)算；強(qiáng)度條件的應(yīng)用；點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)分析；強(qiáng)度理論；組合變形分析；壓桿穩(wěn)定分析；卡氏第二定理的應(yīng)用等難點(diǎn)：拉壓桿的強(qiáng)度條件的應(yīng)用；圓軸扭轉(zhuǎn)的變形計(jì)算；利用微分關(guān)系畫梁的內(nèi)力圖；組合截面慣性矩的計(jì)算；彎曲強(qiáng)度條件、剛度條件的應(yīng)用；點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)分析，強(qiáng)度理論的應(yīng)用；組合變形分析；壓桿穩(wěn)定條件的應(yīng)用；功能定理的應(yīng)用。四．課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求解算習(xí)題是材料力學(xué)的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。為實(shí)現(xiàn)基本技能的訓(xùn)練，本課程的課外練習(xí)題總數(shù)一般不少于50題，課內(nèi)外學(xué)時(shí)數(shù)之比為1：1.2。為與講課內(nèi)容緊密結(jié)合，可不單獨(dú)安排分析討論課，而將習(xí)題選解、分析討論課分散進(jìn)行。五、學(xué)時(shí)分配序號(hào)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)量備注講授實(shí)驗(yàn)習(xí)題課其它小計(jì)1緒論222軸向拉伸和壓縮8883扭轉(zhuǎn)4444截面圖形的幾何性質(zhì)4465彎曲內(nèi)力88126彎曲應(yīng)力4487梁的位移4468應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變分析4469強(qiáng)度理論22410組合變形66611壓桿穩(wěn)定44412能量法443復(fù)習(xí)和機(jī)動(dòng)22合計(jì)565667六．課程與其它課程的聯(lián)系該課程的先修課程有高等數(shù)學(xué)、普通物理、工程制圖和理論力學(xué)，后繼課程有結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、土力學(xué)和鋼結(jié)構(gòu)等。七．教材與教學(xué)參考書1.教材：孫訓(xùn)方等編，《材料力學(xué)》第五版，高等教育出版社，2008。2.教學(xué)參考書：[1]干光瑜，秦