《材料力學(xué)》課程教學(xué)大綱

PAGEPAGE1PAGEPAGE2材料力學(xué)教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼8課程名稱材料力學(xué)課程性質(zhì)必修課課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課總學(xué)時及學(xué)分5學(xué)分適用專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化考核方式考試開課學(xué)期大二第二學(xué)期先修課程高等數(shù)學(xué)I理論力學(xué)A后續(xù)課程機(jī)械設(shè)計機(jī)械制造裝備設(shè)計修訂人員修訂日期審核人員審核日期二、課程教學(xué)目標(biāo)(一)完成課程學(xué)習(xí)后,學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo):目標(biāo)掌握研究桿件內(nèi)力應(yīng)力變形的基本原理和方法掌握分析構(gòu)件的強(qiáng)度剛度和穩(wěn)定性等問題的理論與計算培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度和團(tuán)隊意識;目標(biāo)掌握材料力學(xué)實驗的基本知識和操作技能培養(yǎng)學(xué)生安全意識團(tuán)隊意識;目標(biāo)能運用強(qiáng)度剛度及穩(wěn)定性理論完成對桿件的校核截面設(shè)計及載荷確定具備一定的分析和解決復(fù)雜工程問題能力,培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任意識和創(chuàng)新意識。(二)本課程對專業(yè)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn):指標(biāo)點12:掌握能用于機(jī)械工程問題的分析、設(shè)計和評價的理論力學(xué)、材料力學(xué)、電工電子學(xué)、工程化學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)知識;指標(biāo)點2具有追求真理的責(zé)任感和勇攀高峰的精神能夠運用力學(xué)電工電子學(xué)、工程化學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科的基本原理,識別和表達(dá)機(jī)械工程問題。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系矩陣課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點12指標(biāo)點22目標(biāo)1√目標(biāo)2√目標(biāo)3√三、學(xué)時分配表序號課程內(nèi)容理論學(xué)時實驗訓(xùn)學(xué)時支撐課程目標(biāo)小計1緒論2122軸向拉伸與壓縮06363剪切與擠壓2324扭轉(zhuǎn)82305彎曲6366應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論2127組合變形4148壓桿穩(wěn)定434合計886四、理論教學(xué)內(nèi)容與要求(一)緒論教學(xué)內(nèi)容:1.材料力學(xué)研究對象和主要內(nèi)容;2.變形固體的基本假設(shè);3.桿件變形的的基本形式。教學(xué)目的與要求:1.了解材料力學(xué)的任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;2.了解材料力學(xué)的研究對象;3.理解變形固體的基本假設(shè);4.掌握桿件變形的的基本形式;5.能夠區(qū)分、判斷各基本假設(shè)。教學(xué)重點:變形固體的基本假設(shè)。教學(xué)難點:變形固體的基本假設(shè);桿件變形的基本形式。(二)軸向拉伸與壓縮教學(xué)內(nèi)容:1.軸向拉伸與壓縮的受力特點和變形特點;2.內(nèi)力、截面法、軸力、軸力圖;3.拉壓桿內(nèi)的應(yīng)力、變形;4.材料在拉伸與壓縮時的力學(xué)性能;;5.拉伸與壓縮的許用應(yīng)力和強(qiáng)度條件6.拉伸與壓縮的超靜定問題;7.軸向拉伸或壓縮的應(yīng)變能和應(yīng)力集中。教學(xué)目的與要求:1.掌握軸向拉伸與壓縮的受力特點和變形特點;2.掌握內(nèi)力的概念,培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任意識;3.掌握內(nèi)力的基本求解步驟;4.掌握軸向拉伸與壓縮的軸力的概念;5.掌握軸力的求法;6.掌握軸力圖的繪制方法;理解應(yīng)力的概念; ;;8.掌握正應(yīng)力的定義及表示方法;掌握切應(yīng)力的定義及表示方法 ;;掌握直桿軸向拉伸或壓縮時橫截面上應(yīng)力的求解方法;掌握直桿軸向拉伸或壓縮時斜截面上應(yīng)力的求解方法掌握胡克定律培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;掌握桿件軸向拉伸或壓縮時變形量的計算方法;理解力學(xué)性能的定義;理解材料拉伸和壓縮時的力學(xué)性能;理解工作應(yīng)力極限應(yīng)力許用應(yīng)力安全因數(shù)四者之間的關(guān)系培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;掌握拉壓桿的強(qiáng)度條件;掌握軸向拉伸和壓縮時的強(qiáng)度計算;理解應(yīng)力集中的概念; ;了解形狀尺寸對應(yīng)力集中程度的影響了解應(yīng)力集中對材料的影響;理解靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu);了解超靜定次數(shù)的計算培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;掌握拉伸壓縮的超靜定結(jié)構(gòu)的求解步驟;掌握拉伸壓縮的超靜定問題的計算;能夠?qū)こ探Y(jié)構(gòu)中的拉伸和壓縮變形做出判斷;能夠完成軸力的求解并繪制出軸力圖; ;能夠完成直桿軸向拉伸或壓縮時截面上應(yīng)力的求解能夠運用胡克定律完成桿件軸向拉伸或壓縮變形量的計算;能夠描述拉壓桿各變形階段的特點力學(xué)性能;能夠完成試件拉伸和壓縮實驗的全部操作過程培養(yǎng)學(xué)生的安全意識和團(tuán)隊意識;能夠靈活運用拉壓桿的強(qiáng)度條件公式完成三類計算培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識;能夠完成拉伸壓縮超靜定問題的計算。教學(xué)重點軸力的計算軸力圖的畫法軸向拉伸和壓縮時的強(qiáng)度計算。教學(xué)難點軸向拉伸和壓縮時的強(qiáng)度計算超靜定問題的計算。(三)剪切與擠壓教學(xué)內(nèi)容:1.剪切的實用計算;2.擠壓的實用計算。教學(xué)目的與要求:1.掌握剪切與擠壓的受力特點;2.掌握剪切與擠壓的變形特點;3.掌握剪切變形的強(qiáng)度條件;4.掌握擠壓變形的強(qiáng)度條件,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識;5.掌握剪切的實用計算;6.掌握擠壓的實用計算;能夠?qū)こ探Y(jié)構(gòu)中的剪切與擠壓變形做出判斷; 。8.能夠靈活運用剪切與擠壓的強(qiáng)度條件公式完成三類計算教學(xué)重點:剪切的實用計算;擠壓的實用計算。教學(xué)難點:剪切的實用計算;擠壓的實用計算。(四)扭轉(zhuǎn)教學(xué)內(nèi)容:1.扭轉(zhuǎn)的受力特點和變形特點;2.扭矩及扭矩圖;圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和變形; 。4.圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度和剛度計算教學(xué)目的與要求:1.掌握扭轉(zhuǎn)的受力特點;2.掌握扭轉(zhuǎn)的變形特點,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識;3.掌握外力偶矩的計算;4.掌握扭矩的定義;5.掌握扭矩的正負(fù)規(guī)定;掌握扭矩的求法; ;7.掌握扭矩圖的繪制方法8.理解切應(yīng)力互等定理;9.理解純剪切的定義;了解剪切胡克定律;掌握扭轉(zhuǎn)變形的應(yīng)力計算;;;掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度條件;掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形量計算;掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度條件;掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度計算;能夠?qū)こ探Y(jié)構(gòu)中的扭轉(zhuǎn)變形做出判斷;能夠完成扭矩的求解并繪制扭矩圖; ,能夠靈活運用扭轉(zhuǎn)變形的強(qiáng)度條件公式完成三類計算態(tài)度;

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)能夠靈活運用扭轉(zhuǎn)變形的剛度條件公式完成三類計算培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;能夠運用圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度條件解決工程問題培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識;能夠運用圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度條件解決工程問題;能夠完成低碳鋼扭轉(zhuǎn)實驗的全部操作過程培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識。教學(xué)重點扭矩的計算及扭矩圖的畫法扭轉(zhuǎn)變形的應(yīng)力和變形量計算圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度和剛度計算。教學(xué)難點:圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度和剛度計算。(五)彎曲1.彎曲的受力特點和變形特點;2.剪力、彎矩和剪力圖、彎矩圖;3.梁的正應(yīng)力及其強(qiáng)度條件;4.梁的切應(yīng)力及其強(qiáng)度條件;5.梁的變形和剛度條件。教學(xué)目的與要求:1.掌握彎曲的受力特點,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;2.掌握彎曲的變形特點;3.掌握受彎桿件的簡化;理解梁的分類; ;;5.掌握梁的剪力正負(fù)規(guī)定;6.掌握梁的彎矩正負(fù)規(guī)定7.掌握梁的剪力計算;8.掌握梁的彎矩計算;9.掌握梁的剪力方程、彎矩方程,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;掌握剪力圖彎矩圖;了解載荷集度剪力和彎矩間的關(guān)系;了解純彎曲的定義;掌握純彎曲時的正應(yīng)力計算;了解橫力彎曲的定義; ;掌握橫力彎曲時的正應(yīng)力計算掌握彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件;;掌握彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度計算;;掌握梁彎曲時的切應(yīng)力計算理解提高彎曲強(qiáng)度的措施培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識;6677掌握彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度條件;掌握彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度;了解撓曲線的定義;了解撓度的定義;掌握撓曲線的微分方程; ;;掌握積分法求梁的彎曲變形;掌握疊加法求梁的彎曲變形掌握疊加法求梁的彎曲;掌握梁彎曲變形的剛度條件;;掌握梁彎曲變形的剛度;;理解減小彎曲變形的措施 ;能夠?qū)こ探Y(jié)構(gòu)中的彎曲變形做出判斷能夠完成剪力方程和彎矩方程的求取并繪制剪力圖彎矩圖;能夠完成純彎曲時的正應(yīng)力計算;, ;能夠完成橫力彎曲時的正應(yīng)力計算培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度能運用彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度的條件公式完成相應(yīng)計算和校核培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識;能夠完成彎曲切應(yīng)力計算培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;能夠運用彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度的條件公式完成相應(yīng)計算和校核培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識;能夠運用積分法完成梁的彎曲變形量計算;能夠運用疊加法完成梁的彎曲變形量計算;能夠運用梁彎曲變形的剛度條件公式完成相應(yīng)計算和校核

,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識。教學(xué)重點:剪力、彎矩的計算和剪力圖、彎矩圖的畫法;圓軸彎曲時正應(yīng)力和切應(yīng)力強(qiáng)度計算;圓軸彎曲時剛度計算。教學(xué)難點:圓軸彎曲時正應(yīng)力和切應(yīng)力強(qiáng)度計算;圓軸彎曲時剛度計算。(六)應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論1.應(yīng)力狀態(tài);2.強(qiáng)度理論。教學(xué)目的與要求:1.理解主平面的定義;2.理解主應(yīng)力的定義;3.理解單向應(yīng)力狀態(tài);4.理解二向應(yīng)力狀態(tài);5.理解三向應(yīng)力狀態(tài);6.掌握強(qiáng)度失效的主要形式7.掌握四種常用強(qiáng)度理論;

,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;。8.能夠根據(jù)單元體的應(yīng)力狀態(tài)判斷應(yīng)力狀態(tài)類型教學(xué)重點:強(qiáng)度失效的主要形式;四種常用強(qiáng)度理論。教學(xué)難點:四種常用強(qiáng)度理論。(七)組合變形1.組合變形與疊加原理;2.斜彎曲;拉伸壓縮與彎曲的組合變形;4.彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形。教學(xué)目的與要求:1.理解組合變形的定義;2.理解疊加原理,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識;3.掌握斜彎曲;4.掌握橫向力與軸向力共同作用下的拉伸

壓縮

與彎曲的組合變形;掌握偏心拉伸壓縮作用下的拉伸壓縮與彎曲的組合變形;6.掌握彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形;能夠?qū)π睆澢冃巫鞒稣_分析和判斷; ;能夠?qū)炫c彎曲的組合變形作出正確分析和判斷, 。9.能夠?qū)澢c扭轉(zhuǎn)的組合變形作出正確分析和判斷培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識教學(xué)重點拉伸壓縮與彎曲的組合變形彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形。教學(xué)難點疊加原理。(八)壓桿穩(wěn)定1.壓桿穩(wěn)定及其穩(wěn)定條件;2.提高壓桿穩(wěn)定性的措施。教學(xué)目的與要求:1.理解失穩(wěn)的定義,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度;2.理解臨界壓力的定義;3.掌握歐拉公式;掌握歐拉公式的普遍形式; ;5.掌握不同約束條件下壓桿長度因數(shù)6.掌握歐拉公式的適用范圍;7.掌握壓桿的穩(wěn)定性條件;8.理解提高壓桿穩(wěn)定性的措施

,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識;;9.能夠運用歐拉公式完成兩端鉸支細(xì)長壓桿的臨界壓力計算能夠運用歐拉公式的普遍形式完成不同約束條件下壓桿的臨界壓力計算;能夠完成對壓桿穩(wěn)定性的校核培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識。教學(xué)重點:壓桿的穩(wěn)定條件;提高壓桿穩(wěn)定性的措施。教學(xué)難點:壓桿的穩(wěn)定條件五、實驗(訓(xùn))教學(xué)內(nèi)容與要求(一)教學(xué)目的材料力學(xué)課程中的實驗環(huán)節(jié)與理論教學(xué)具有同等重要的地位是理論教學(xué)不可缺少8899的重要環(huán)節(jié)。其目的是使學(xué)生掌握固體材料在承受各種載荷時的力學(xué)性能及測量方法驗證材料力學(xué)的理論及計算公式使學(xué)生更加直觀地了解材料力學(xué)在工程中的應(yīng)用。(二)項目內(nèi)容、要求、學(xué)時分配序號項目名稱類型主要內(nèi)容應(yīng)達(dá)到的基本要求或能力標(biāo)準(zhǔn)支撐課程目標(biāo)學(xué)時分配1拉伸實驗驗證對低碳鋼試件進(jìn)行拉伸繪制外力和變形間的關(guān)系曲線Fl曲線)測試的基本實驗方法;的變形特點和破壞形式222金屬薄板拉伸實驗驗證對金屬薄板試件進(jìn)行拉伸繪制外力和變形間的關(guān)系曲線Fl曲線)形式223壓縮實驗驗證對鑄鐵試件進(jìn)行壓縮繪制外力和變Fl曲線)變形特點和破壞形式224扭轉(zhuǎn)實驗驗證對低碳鋼試件進(jìn)行扭轉(zhuǎn)繪制扭矩和扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線T?曲線)壞時的特點22( ) 、類型有①演示②驗證③綜合④設(shè)計⑤創(chuàng)新性⑥其他。( ) 、三需要的實驗設(shè)備耗材電子萬能試驗機(jī);;;;;5低碳鋼0低碳鋼; ;低碳鋼金屬薄板4紙張。六、考核與成績評定(一)考核方式及成績評定課程考核方式采用過程性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式。過程性考核主要采用課堂活動階段測驗項目報告等進(jìn)行終結(jié)性考核主要采用閉卷考試的方式進(jìn)行?？己顺煽兊臉?gòu)成總成績采用百分制由平時成績和期末成