材料力学教学大纲
《材料力学》教学大纲
工程硕士专业课《材料力学》考试大纲一、课程名称：材料力学（Mechanics of Materials）二、学分学时：4学分/64学时三、使用教材：《材料力学》孙训方等编. 高等教育出版社.《材料力学》刘鸿文等编. 高等教育出版社四、课程属性：课程类别：学科基础；课程性质：必修五、先修课程：高等数学、物理学、理论力学六、教学目标：使学生初步建立分析和解决杆件力学问题的思维方法，初步具有进行力学实验的能力。
七、课程要求：材料力学是土木工程类专业重要的基础课程。
通过本课程的学习，使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念并掌握基本分析方法，具有必要的材料力学性能知识和比较熟练的计算分析能力。
掌握构件在各种基本变形和组合变形下的强度条件和强度计算；掌握构件在各种基本变形和组合变形下的刚度条件和变形计算；掌握典型压杆的临界力计算和稳定安全校核；了解动荷载下的强度近似计算，了解疲劳破坏的本质和特征及影响疲劳寿命的主要因素。
八、教学内容本课程主要由以下内容组成第一章绪论.基本概念⏹知识要点：材料力学的任务，变形固体的概念及假设，截面法，内力和应力、变形和应变的概念。
第二章轴向拉伸和压缩⏹知识要点：拉、压杆件的内力、应力、变形，胡克定律，材料的力学性质，拉、压杆件的强度、刚度计算，应力集中概念。
第三章扭转⏹知识要点：圆轴扭转的内力、应力、变形，剪切胡克定律，切应力互等定律，截面几何性质，圆轴的强度、刚度计算。
第四章弯曲内力⏹知识要点：剪力、弯矩，剪力方程、弯矩方程，剪力图、弯矩图，剪力、弯矩与荷载集度的微分关系。
第五章弯曲应力⏹知识要点：梁横截面上的正应力、切应力，梁的强度计算。
第六章弯曲变形⏹知识要点：挠度和转角，挠曲线近似微分方程，用积分法、、叠加法计算梁的变形，刚度计算，简单超静定梁。
第七章应力状态和应变状态分析⏹知识要点：平面应力状态分析，应力圆，广义胡克定律。
第八章强度理论⏹知识要点：强度理论的概念，常用的强度理论，强度理论的应用。
《材料力学》课程教学大纲
《材料力学》课程教学大纲课程代码：10011109 课程类型：专业基础课课程名称：材料力学学分：3.5适用专业：土木工程第一部分大纲说明一、课程的性质、目的和任务材料力学课程是一门用以培养学生在建筑设计中有关力学方面设计计算能力的专业基础课，本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题。
通过材料力学的学习，学生对构件的强度、刚度和稳定性问题能够具有明确的基本概念，掌握必要的基础知识和比较熟练的计算能力，具备一定的分析能力和初步的实践能力。
材料力学课程的教学目的是构筑作为工程技术根基的知识结构；通过揭示杆件强度、刚度、稳定性等知识发生过程，培养学生分析问题与解决问题的能力；以理论分析为基础，培养学生的实验动手能力；发挥其综合素质教育的作用。
二、课程的基本要求材料力学课程是土木工程专业的一门专业必修课。
在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行建筑工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事建筑设计工作打下基础。
三、本课程与相关课程的联系先修课程：高等数学，理论力学，大学物理后续课程：结构力学、钢筋混凝土结构、钢结构四、学时分配本课程学分为3.5学分，建议开设64学时。
五、教材与参考书教材：《材料力学》（I），孙训方，方孝淑，关来泰主编，高等教育出版社，第5版。
主要参考书：1. 《材料力学》，刘鸿文主编，高等教育出版社，第5版。
2. 《材料力学》，单辉祖主编，高等教育出版社，第3版。
3. 《材料力学》，范钦珊主编，高等教育出版社，第2版。
六、教学方法与手段建议1.创新教学手段，增强课堂吸引力。
材料力学课程概念多，理论性强，数学推导、计算繁琐，在教学中采用以多媒体课件为辅助手段的组合教学方式，使传统教学中抽象枯燥、用语言文字和图形讲解难以准确理解的概念变得生动具体，学生接受快、印象深，增加了授课效率。
2.重视习题练习，加深知识理解。
材料力学课程计算量大，教师只讲解课本上的理论知识，学生缺少练习的话，只能让学生了解某个理论或某个公式，不知道应该怎样应用。
《材料力学》教学大纲
《材料力学》教学大纲一、课程基本信息中文名称：材料力学英文名称：Mechanics of Materials课程编码：10D1113B课程类别：专业核心课程总学时：48（理论学时42；实验学时6）。
总学分：3学分适用专业：机械设计制造及其自动化专业先修课程：高等数学、大学物理、理论力学开课系部：机电工程系二、课程性质、课程目标与及其对毕业要求的支撑1、课程性质《材料力学》是变形固体力学的重要基础分支之一，是一门为设计工程实际构件提供必要理论基础的重要技术基础课，也是一门理论与实验相结合的课程。
2、课程目标课程目标1：通过材料力学的学习，让学生掌握将工程实际构件抽象为力学模型的方法；课程目标2：掌握研究杆件内力、应力、变形分布规律的基本原理和方法；课程目标3：掌握分析构件的强度、刚度和稳定性等问题的理论与计算；课程目标4：具有熟练的计算能力以及对常用材料的基本力学性能及其测定方法有初步认识，使学生初步会用材料力学的理论和分析方法，解决一些简单的工程实际问题，为学习机械原理、机1械设计等有关的后续课程打下基础。
3、课程目标对毕业要求的支撑三、课程教学基本要求第一章绪论[教学内容与要求]了解材料力学的任务；理解变形固体的基本假设；掌握外力、内力、截面法求内力、应力、位移、变形和应变的概念，建立材料力学分析问题的思想；理解杆件变形的基本形式。
[教学重点]外力、内力、截面法求内力、应力、位移、变形和应变。
[教学难点]截面法求内力、应力、变形、应变。
第二章拉伸、压缩与剪切2[教学内容与要求]了解拉伸、压缩变形的概念与实例；掌握轴力的概念与轴力图的绘制；掌握直杆横截面和斜截面上的应力计算；了解安全因数和许用应力的确定，熟练进行强度校核、截面设计和许用载荷的计算。
掌握胡克定律，了解泊松比，掌握直杆在轴向拉伸与压缩时的横向变形和纵向变形的计算方法，掌握节点位移的计算过程。
掌握低碳钢的拉伸试验，应力—应变图，强度指标，塑性指标，冷作硬化现象。
《材料力学》教学大纲
《材料力学》课程教学大纲（80学时5学分）一. 课程的地位及其任务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。
其任务是研究杆件在载荷作用下的强度.刚度和稳定性的问题，为工程有关零构件设计提供必要的基础知识和计算方法。
二. 课程的基础要求（1）基本掌握将一般工程零部件或结构简化为力学简图的方法。
（2）牢固树立四种基本变形及组合变形的概念，熟练掌握直杆的受力分析。
（3）熟练掌握杆件在基本变形下的内力、应力、位移及应变的计算，并能应用强度.刚度条件进行计算。
（4）了解平面几何图形的性质，能计算简单图形的静矩、形心、惯性矩、惯性半径和圆截面的极惯性矩。
能用平行移轴公式求简单组合截面的惯性矩。
会应用型钢表。
（5）熟练掌握求解简单超静定问题的基本原理和方法，正确建立变形条件，掌握用变形比较法解轴向拉压超静定问题及简单超静定梁。
（6）掌握应力状态和强度理论，并能进行组合变形下杆件的强度计算。
（7）掌握常用金属材料的力学性质及测定方法，对电测应力方法有初步认识。
（8）理解剪切的概念，能进行剪切和挤压的实用计算。
（9）正确理解弹性稳定平衡的概念，确定压杆的临界载荷和临界应力，并进行压杆稳定性计算。
（10）掌握受铅垂冲击时杆件的应力和变形计算。
（11）掌握动静法求动载荷问题，掌握用能量法求杆件受冲击时的应力和变形。
（12）认识交变应力及疲劳破坏的涵义，了解交变应力下材料的持久极限及其主要影响因素，初步掌握对称循环下构件的疲劳强度计算。
（13）正确认识能量法的基本原理和方法，熟练掌握用单位力法计算结构的位移。
三. 教学内容及学时分配1. 绪论及基本概念（2学时）材料力学的任务及研究对象；变形固体的概念及基本假设；内力与截面法。
应力与应变的概念。
2. 杆件的内力与内力图（9学时）轴向拉压杆的轴力及轴力图。
功率.转速与外力偶矩的关系。
扭转杆的扭矩及扭矩图。
梁的计算简图。
平面弯曲梁的剪力和弯矩。
弯矩方程和剪力方程。
材料力学教学大纲
第一章绪论（ 2 学时）教学目的与要求1. 了解构件的强度、刚度和稳定性的概念。
2. 明确材料力学的课程的地位和任务。
3. 理解变形固体的基本假设、条件及其意义。
4. 明确内力的概念初步掌握用截面法计算内力的方法。
5. 建立正应力、切应力、线应变、切应变的基本概念。
6. 了解杆件四种基本变形的受力的特点和变形特点。
教学内容材料力学的任务、同相关学科的关系，变形固体的基本假设、主要研究对象、研究方法、截面法、内力、应力、和应变的概念，基本变形。
第二章轴向拉伸和压缩（8 学时）教学目的与要求1. 了解轴向拉、压的受力特点和变形特点。
2. 熟练掌握轴力计算和轴力图的绘制方法。
3. 了解轴向拉、压时横截面上正应力公式的推倒过程和应用条件。
4. 了解轴向拉、压时斜截面上应力变化规律, 特别是最大正应力和最大切应变的大小和作用面。
5. 掌握轴向拉、压时, 塑性和脆性材料的力学性质, 并能分析解释其破坏原因。
6. 掌握工作应力、极限应力许用应力与安全系数的概念。
7. 熟练掌握轴向拉压杆的强度条件和三种强度问题的计算方法。
8. 明确弹性模量E 波松比μ和抗拉、压刚度EA 的物理意义, 熟练运用胡克定律计算拉压杆变形。
9. 建立轴向拉、压时弹性变形能的概念和计算方法。
10. 熟练掌握一次拉、压静不定的解法( 包括温度应变和装配应力) 。
11. 了解应力集中的概念。
教学内容轴力与轴力图，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- 应变曲线。
拉压杆强度条件，安全因数及许用应力的确定。
第三章扭转和剪切（ 5 学时）教学目的与要求1. 了解圆轴扭转时的受力特点和变形特点。
2. 能够根据轴的传递功率和转速计算外力偶矩。
3. 熟练掌握扭矩的符号规定和扭矩图的绘制。
4. 掌握切应力互等定理和剪切胡克定律。
5. 了解圆轴扭转时横截面上的切应力和扭转变形公式的推导过程和应力分部规律。
6. 了解圆轴扭转时斜截面上的应力变化规律, 特别是最大正应力和最大切应力的大小和作用面。
《材料力学》教学大纲.doc
《材料力学》教学大纲1、课程的性质和任务：一、课程的性质、目的与任务：材料力学是一门技术基础课，是工程设计的重要基础，在培养机电，土木工程人才中占有及其重要的地位。
通过对材料力学的学习，可以培养学生的动手能力及创新意识。
并为后续课程打下坚实的基础。
木课程的教学目的是使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基木概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力以及一定的分析能力和初步的实验能力。
培养学生的力学素质和定性、定量分析能力，为学生学习相关专业课程及进行结构设计和科学研究奠定良好的基础。
2、课程的基本要求与重点、难点：二、教学基本要求：了解材料力学的基木理论、基木概念和基木分析方法。
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，并且明确指出需要学生记忆的各种公式和原理。
理解材料力学中杆件和梁的儿种变形形式。
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。
掌握各种概念、原理、定律和方法的具体计算与应用。
具体反映在：1、对材料力学的基木理论、基木概念和基木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木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计算。
3、本课程与其他课的关系:本课程的基础是高等数学，包括线性代数和解析几何知识，故适宜在第三学期开设。
《材料力学》实验教学大纲
《材料力学》实验教学大纲一、实验课程基本信息课程名称：材料力学实验英文名称：MaterialMechanicsExperiment课程编号：10D3113B课程性质：非独立设课课程类别：专业核心课课程总学时：6课程总学分：课内实验开设实验项目数：3适用专业：机械设计制造及其自动化专业、机械电子专业开课系部：机电工程系二、实验课程的性质、课程目标与及其对毕业要求的支撑1、课程性质材料力学实验是《材料力学》课程的实验教学环节，对于提高学生的综合素质、培养学生的实践能力与创新能力具有极其重要的作用。
2、课程目标课程目标1：通过本实验课程的学习和实际操作，巩固和加深学生对材料力学理论知识的理解，提高学生的实验水平，增强学生的实践能力；提高学生应用实验的手段与方法独立分析问题、研究和解决工程问题的能力。
课程目标2：通过实验提高学生建立力学模型或者修正完善力学模型的能力；通过实验培养学生对一些新材料和新结构的研究能力。
课程目标3：培养学生理论联系实际、实事求是的作风四、实验内容、要求和所用设备1、实验内容和要求：（1）材料拉伸实验：观察分析低碳钢的拉伸过程，测定低碳钢的强度、塑性指标;测绘低碳钢试件的载荷一变形曲线（Q-A/曲线）；测定低碳钢的拉伸屈服点4、抗拉强度%、伸长率8、断面收缩率3。
（2）材料扭转实验：观察低碳钢的扭矩-扭转角曲线（7一0曲线）及变形现象和破坏形式；测定低碳钢的剪切屈服极限八和剪切强度极限r ft。
（3）材料冲击实验：观察分析并比较低碳钢和铸铁两种材料在常温冲击下的破坏情况和断口形貌；测定低碳钢和铸铁的冲击韧度。
2、实验主要设备和台件数实验报告是反映实验工作及实验结果的书面综合资料。
通过实验报告的书写，能培养学生综合表达科学工作成果的文字能力，是全面训练的重要组成部分，必须认真完成。
写实验报告要做到字迹工整，图表清晰，结论简明。
一份完整的实验报告，应由以下内容组成：1、实验名称，实验日期，环境温度等。
04002002《材料力学》实验教学大纲1
04002002《材料力学》实验教学大纲课程编码：04002002课程名称：材料力学学时学分：课程总学时80，其中实验学时6，课程总学分5。
先修课程：高等数学（微积分、常微分方程等）、物理的力学部分、理论力学等。
适用专业：农业水利工程、水利水电工程、水文与水资源工程、土木工程、给排水工程、热能与动力工程、工程管理等专业。
一、课程性质和任务材料力学是由基础理论课过度到专业课程的技术基础课。
通过该课程的学习，要求学生对材料的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识；对杆件的基本变形具有较熟练的计算能力、一定的分析能力和初步的实验能力。
二、教学目的及要求通过该实验课程，使学生亲自动手操作，以达到熟悉仪器、验证和巩固一般常用材料力学性能的过程。
要求学生掌握低碳钢拉伸时δ—ε曲线及四个阶段的特点，计算低碳钢的延伸率和断后伸长率，熟悉应变仪的操作等。
三、实验内容与学时分配四、教学方法及课程考核办法采用先进的试验机，实验室现场试验，结合理论教学内容让学生进行实验操作。
实验课成绩是材料力学课程平时成绩的重要组成部分。
实验课成绩根据实验操作、考勤和最后的实验报告等进行综合评分。
实验课实验操作及考勤占实验课总成绩的30%，完成的实验报告成绩占实验课总成绩的70%。
五、主要参考书目[1] 孙训方，方孝淑，关来泰编，材料力学（第四版）（Ⅰ、Ⅱ），高等教育出版社，2002[2] 范钦珊主编，材料力学，高等教育出版社，2000年[3] 刘鸿文、吕荣坤，《材料力学实验》，高等教育出版社，1998[4] 同济大学材料力学教研室，《材料力学教学实验》，同济大学出版社，1994.6[5] 范钦珊等编，《工程力学》（静力学和材料力学），高等教育出版社，2005.7《建筑材料》实验教学大纲课程编码：04001015课程名称：建筑材料（Construction Material）学时学分：课程总学时48，其中实验学时8，课程总学分3先修课程：化学、物理学、工程水文和工程地质及材料力学适合专业：水利水电工程、农业水利工程、给排水工程、土木工程及工程管理专业一、课程性质和任务该课程是一门实践性较强的技术基础课，本课程的任务是掌握如何在工程实际中，正确使用各种材料，以达到既安全可靠、经久耐用，又经济合理的目的。
材料力学教学大纲
材料力学教学大纲材料力学是机械工程、土木工程、航空航天等多个工程专业的重要基础课程，它为学生提供了必要的力学基础理论和实践技能，为后续的专业课程提供了支撑。
为了更好地让学生掌握材料力学的知识，我们制定了以下教学大纲。
一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握材料力学的基本概念、方法和技能，包括应力和应变、材料的力学性能、轴力和扭矩、梁的弯曲、稳定性等方面，能够解决实际工程中的简单材料力学问题。
二、教学内容1、应力和应变：介绍应力和应变的概念、产生原因和测量方法，以及平面应力和平面应变的情况。
2、材料的力学性能：介绍材料的弹性模量、泊松比、屈服强度、拉伸强度、弯曲强度等力学性能指标，以及实验测定方法。
3、轴力和扭矩：介绍轴力和扭矩的概念、计算方法和公式，以及轴的弯曲和扭曲的情况。
4、梁的弯曲：介绍梁的弯曲的概念、挠度和应力分布情况，以及挠曲线的计算方法。
5、稳定性：介绍稳定性的基本概念和失稳的类型，以及提高稳定性的方法。
三、教学方法1、理论教学：通过课堂讲解和板书，使学生理解材料力学的概念和基本理论。
2、实验教学：通过实验操作和实验数据分析，使学生深入理解材料的力学性能和测试方法。
3、案例教学：通过实际案例的分析和解决，使学生掌握材料力学的应用技巧和方法。
4、课堂讨论：通过课堂讨论和互动，激发学生的学习兴趣和思考能力。
四、教学评估1、平时作业：布置相应的课后作业和思考题，以检验学生对课堂内容的掌握情况。
2、测验和考试：定期进行测验和考试，以评估学生对课程内容的总体掌握情况。
3、实验报告：要求学生独立完成实验操作和实验数据的分析，并撰写实验报告。
4、期末论文：要求学生撰写课程论文，总结课程内容和自己的学习心得。
总之，本教学大纲旨在使学生掌握材料力学的基本理论和实践技能，为后续的专业课程打下坚实的基础。
通过多种教学方法和评估方式，激发学生的学习兴趣和思考能力，提高他们的学习效果。
《材料力学》教学大纲
《材料力学》教学大纲一、课程基本信息中文名称：材料力学英文名称：Mechanics of Materials课程编码：10S1115B、10S3115B、10S4115B课程类别：专业核心课程总学时：48（理论学时42；实验学时6）总学分：3学分适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、智能制造工程先修课程：高等数学、大学物理、理论力学开课系部：机电工程系二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑1、课程性质《材料力学》是变形固体力学的重要基础分支之一，是一门为设计工程实际构件提供必要理论基础和计算方法的重要技术基础课。
它支撑着机械工程、土木工程、水利工程、航空航天工程等众多领域，是一门理论与实验，知识、能力与素养相结合的课程。
2、课程目标通过材料力学的学习，使得学生掌握杆件在常见荷载条件下的强度、刚度及稳定性计算方法等，能运用强度、刚度及稳定性理论对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等基本计算工作；掌握材料的力学性能及材料力学实验的基本知识和操作技能，使学生初步会用材料力学的理论和分析方法，解决一些工程实际问题。
课程思政目标：在思政教育方面，本课程以改革开放中我国装备制造业涌现出“大国重器”背后所涉及的材料力学问题为切入点，让学生掌握其背后的科学精神、创新精神和工匠精神，在培养学生力学思维的同时，让学生具备作为未来工程师的社会责任感、民族自豪感和国家荣辱观，进而让学生能够利用所学知识投入到祖国的装备制造业中，进而培养学生自主学习、团队协作精神，将国家的发展需求与个人专业领域相结合来实现人生价值，以此达到力学基础教育与思政教育的有机融合。
通过本课程的学习，要求学生达到以下具体目标：课程目标1：通过材料力学的学习，让学生掌握将工程实际构件抽象为力学模型的方法；掌握研究杆件内力、应力、变形分布规律的基本原理和方法；掌握分析构件的强度、刚度和稳定性等问题的理论与计算。
课程目标2：具有熟练的计算能力以及对常用材料的基本力学性能及其测定方法有初步认识，能够基于力学原理来设计方案、完成实验，分析与解释数据、并通过综合分析得到合理有效的结论。
《材料力学》教学大纲
《材料力学》教学大纲一、课程概述材料力学是一门研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性等力学性能的学科。
它是工科学生必修的专业基础课程之一，为后续的机械设计、结构力学、工程力学等课程提供必要的理论基础。
通过本课程的学习，学生应掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法，具备对工程构件进行强度、刚度和稳定性分析的能力，为今后从事工程设计和科学研究工作打下坚实的基础。
二、课程目标1、知识目标掌握材料力学的基本概念，如内力、应力、应变、弹性模量、泊松比等。
理解拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲等基本变形形式下的应力和应变分布规律。
掌握材料在拉伸和压缩时的力学性能，如屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等。
熟悉梁的弯曲理论，包括弯曲内力、弯曲应力和弯曲变形的计算方法。
了解组合变形和压杆稳定的基本概念和分析方法。
2、能力目标能够对简单的工程构件进行受力分析，绘制内力图。
能够根据材料的力学性能和构件的受力情况，进行强度、刚度和稳定性的计算和校核。
具备运用材料力学知识解决工程实际问题的能力。
培养学生的逻辑思维能力和创新能力。
3、素质目标培养学生严谨的科学态度和认真负责的工作作风。
提高学生的工程意识和创新意识，培养学生的团队合作精神。
三、课程内容1、绪论材料力学的任务和研究对象。
变形固体的基本假设。
内力、截面法和应力的概念。
应变的概念和线应变、切应变的计算。
2、拉伸、压缩与剪切轴向拉伸和压缩的概念。
轴向拉伸和压缩时横截面上的内力和应力计算。
材料在拉伸和压缩时的力学性能，包括低碳钢和铸铁的拉伸试验、应力应变曲线、屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等。
轴向拉伸和压缩时的变形计算，胡克定律。
剪切和挤压的实用计算。
3、扭转扭转的概念。
圆轴扭转时横截面上的内力——扭矩和扭矩图。
圆轴扭转时横截面上的应力计算。
圆轴扭转时的变形计算，扭转角和单位长度扭转角的计算。
扭转时的强度和刚度条件。
4、弯曲内力弯曲的概念和梁的分类。
材料力学课程教学大纲
材料力学课程教学大纲一、课程的性质和任务材料力学是一门技术基础课。
通过材料力学的学习，要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力和实验能力。
本课程在高级工程技术人才的培养过程中，具有建立专业技术基础，培养开发创新能力的作用。
二、课程的基本内容第一章、绪论材料力学的任务，本课程的特点与应用、发展变形固体的基本假设，外力及其分类，内力、截面法和应力的概念，变形与应变，杆件变形的基本形式。
重点掌握截面法、内力、应力、位移、变形和应变的概念，建立材料力学分析问题的思想。
第二章、拉伸、压缩与剪切轴向拉伸与压缩的概念与实例，轴向拉伸或压缩时横截面上内力和应力，直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力，材料在拉伸时的力学性能，材料在压缩时的力学性能，温度和时间对材料力学性能的影响，失效、安全系数和强度计算，轴向拉伸或压缩时的变形，轴向拉伸或压缩时的变形能，拉伸、压缩静不定问题，温度应力和装配应力，应力集中的概念，剪切和挤压的实用计算。
掌握拉（压）杆的内力、应力、位移、变形和应变概念。
掌握单向拉压的胡克定律，掌握材料的拉、压力学性能，了解测试方法。
掌握强度条件的概念，会进行拉压强度和刚度计算。
建立应力集中的概念。
掌握剪切、挤压的概念和实用计算。
第三章、扭转扭转的概念和实例，外力偶矩的计算，扭矩和扭矩图，纯剪切，圆轴扭转时的应力，圆轴扭转时的变形，圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形，非圆截面杆扭转的概念，薄壁杆件的自由扭转。
掌握纯剪概念，剪切胡克定律，切应力互等定理。
掌握轴的内力，圆轴扭转应力和变形，建立强度和刚度条件，会进行扭转强度和刚度的计算。
了解非圆截面杆扭转。
第四章、弯曲内力弯曲的概念和实例，受弯杆件的简化，剪力和弯矩，剪力方程和弯矩方程，剪力图和弯矩图，载荷集度、剪力和弯矩间的关系，平面曲杆的弯曲内力。
掌握平面弯曲内力，能够计算较复杂受载下的内力，列内力方程，利用载荷集度、剪力和弯矩间的关系画内力图。
《材料力学》课程教学大纲6页word文档
成都理工大学工程技术学院《材料力学》课程教学大纲自动化工程系、机械工程教研室2019年2月一、课程适用层次、专业、参考课时1、课程适用层次：本科和专科2、课程适用专业：机械工程类本专科各专业3、考学时：56学时（本），50学时（专）二、课程性质、目的和任务1、课程性质：材料力学是机械工程类专业的重要技术基础课。
2、课程目的：通过材料力学的学习，使学生对机械工程中的构件的强度、刚度和稳定性的概念有深刻认识。
3、课程任务：使学生掌握从外力到内力的基础力学知识，初步掌握力学分析和力学计算能力，了解一些力学试验方法和实验设备。
三、课程内容的基本要求、重点和难点1、课程内容的基本要求通过教学，使学生对拉（压）、扭、弯、剪切、挤压几种受里状态的受力，变形，内力，内应力到强度、刚度条件建立，具有系统的认识和正确地理解，能初步应用这些理论解决一些工程实际问题。
对复杂应力状态下的材力计算能初步应用四个强度理论公式去解决。
了解压杆稳定的力学概念和稳定校核，截面设计，许用载荷计算。
初步了解材力实验内容，方法；验证一些力学状态下的试验假设；对碳钢拉伸的应力——应变图能说出力学含义。
2、课程内容重点用截面法计算内力，内力正负判别，内力图示法。
强度、刚度条件建立和应用。
材料极限应力、许用应力、安全因数的选择确定。
正确计算支反力，构件简单截面形状的截面系数计算。
用积分法（叠加法）计算梁弯曲的转角和绕度，以及四个强度理论应用。
3、程内容难点（1）变形叠加原理和节点位段、能量法求变形和解静不足问题。
（2）变截面杆扭转的计算（3）用dM/dx=F s和d2M/dx2=q判别剪力、弯矩图绘制和形状。
截面形心、惯性矩、静矩的求取方法。
积分常数确定（本科）（4）复杂应力状态下斜截面应力计算解析式和应力图应用，确定主平面、主应力。
（本科）四、课程总体安排和学时分配1、总学时：本科56学时，专科50学时2、理论教学：本科50学时，专科44学时3、材力试验：6学时4、理论教学内容及学时分配：主要内容学时分配第一章绪论材料力学的任务与研究对象，基本假设 1第二章轴向拉压应力与材料的力学性能1第一、二节引言轴力与轴力图第三节拉压杆的应力与圣维南原理2第四节材料拉伸时的力学性能第五节材料拉压力学性能进一步研究第六节应力集中概念3第七节许用应力与强度条件第八节连接部分的强度计算第三章轴向拉压变形第一、二、三节引言轴向拉压变2+2（3）形与叠加原理，桁架的节点位移第四、五节拉压与剪切应变能，简单拉压静不定问题 2第四章扭转第一、二、三节引言扭力偶矩计算与扭矩 2第三、四节圆轴扭转横截面上的应力，圆轴扭转强度条2 件与合理设计第五、六、七、八节：圆轴扭转变形与刚度条件，简单静2 不定问题，非圆截面扭转第五章弯曲内应力第一、二、三节引言梁的约束与类型，剪力与弯矩 2第四节剪力，弯矩方程与剪力，弯矩图2+2（3）第五节剪力，弯矩与载荷集度间的微分关系 2第六章弯曲应力第一至四节引言弯曲正应力，弯曲切应力 2第五、六节梁的强度条件，梁的合理强度设计弯拉（压）2+2（3）组合第七章弯曲变形第一、二、三节引言挠曲轴的近似微分方程，计算梁位2+2（3）移的积分法第四、五、六节计算梁位移的叠加法，简单静不足问题，2+2（3）梁的刚度条件与合理刚度设计第八章应力应变状态分析第一、二、三、四节平面应力状态，应力圆，极限应力2+2（3）与主应力第九章复杂应力状态强度问题第一、二、三节引言关于断裂的强度理论，关于屈服的2+2（3）强度理论第十章压杆稳定问题 1注：1、2+2表示理论课2节，习题课2节2、（3）表示用于专科实验教学的实验内容几及学时分配实验内容学时分配1 碳钢拉伸实验 1.52 铸钢压缩试验13 碳钢弯曲实验 1.54 碳钢扭转演示实验15 碳钢冲击演示实验1五、课程教学内容和教学基本要求（一）绪论1、基本要求（1）了解材料力学的任务，明确构件具有足够的能力负担，其应当承受载荷时，须具备强度、刚度、稳定性三大要求。
材料力学教学大纲-精品
材料力学教学大纲第一章、绪论教学目的与要求：（1）理解材料力学研究的对象及其任务。
（2）材料力学的基本假设及力学模型。
了解内力、应力和应变的概念。
（3）了解杆件的四种基本变形。
教学重点：材料力学的基本假设；内力、应力和应变的概念。
教学难点：内力、应力和应变的概念。
教学内容：（1）材料力学研究的对象及其任务；（2）材料力学的发展过程；（3）基本假设；（4）外力、内力、应力、应变的概念；（5）杆件变形的基本形式；（6）研究材料力学的基本方法。
第二章、轴向拉伸与压缩教学目的与要求：(1)理解轴向拉压杆的外力及变形特征，学会用截面法来计算轴力及画轴力图。
(2)理解轴向拉压杆横截面上的应力分布规律。
利用其强度条件学会计算三个方面的问题，即强度校核、设计截面尺寸和确定许用载荷。
(3)理解低碳钢在拉伸时的四个变形阶段及材料的强度和塑性指标。
(4)理解材料在压缩时的力学性能以及塑性材料与脆性材料力学性质的异同处。
(5)理解温度和时间对材料力学性能的影响。
建立蠕变和松驰的概念。
(自学)(6)建立轴向拉压杆的纵向变形和横向变形的概念，掌握轴向拉压杆轴向变形的胡克定律。
(7)熟练掌握拉压超静定问题的解法。
(8) 了解拉压杆的变性能的概念教学重点：轴力及轴力图；轴向拉压杆横截面上的应力分布规律；强度条件；低碳钢在拉伸时的四个变形阶段；轴向拉压杆的纵向变形和横向变形；拉压超静定问题。
教学难点：拉压超静定问题。
教学内容：(1)轴向拉压杆的外力及变形特征，用截面法来计算轴力及画轴力图。
⑵轴向拉压杆横截面上的应力分布规律。
强度计算。
(3)低碳钢在拉伸时的四个变形阶段及材料的强度和塑性指标。
(4)材料在压缩时的力学性能以及塑性材料与脆性材料力学性质的异同处。
(5)温度和时间对材料力学性能的影响。
蠕变和松驰。
(自学)(6)轴向拉压杆的纵向变形和横向变形，轴向拉压杆轴向变形的胡克定律。
(7)拉压超静定问题。
第三章、剪切与挤压教学目的与要求：(1)理解直接剪切的定义和掌握其剪切、挤压的实用计算方法。
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《材料力学》教学大纲大纲说明课程代码：5125001课程总学时：64课时(讲课54课时，实验10课时)总学分：4学分课程类别：必修适用专业：土木工程专业（本科）预修要求：高等数学、理论力学课程的性质、目的、任务：材料力学是一门重要的技术基础课，是其它技术课和专业课的基础。
材料力学的任务就是在对构件进行力学分析的基础上，为设计构件时选择适当的材料和尺寸，以保证达到强度、刚度和稳定性的要求，为使设备构件能够满足适用、安全和经济的要求，提供基础理论知识。
课程教学的基本要求：通过学习，使学生掌握构件强度、刚度和稳定性的基本概念和计算方法；培养学生对工程设计中的强度、刚度、稳定问题有明确的概念，必要的知识，能进行初步的设计及实验分析能力的具备。
本课程的学习中，要密切联系实际，培养学生正确的分析问题的方法，注意正确理解掌握基本概念和基本方法。
考虑到课程性质，建议采用多媒体教学手段。
实验是本课程的重要组成部分，在教学中应予以充分重视。
大纲的使用说明：本大纲适用于土木工程本科专业64课时的材料力学课程使用，可根据具体的课时情况作适当的增删。
大纲正文第一章绪论学时：2学时（讲课2学时）本章讲授要点：《材料力学》任务、研究对象、变形固体的基本假设、内力和应力的概念、截面法、线应变和角应变。
重点：变形固体基本假设、截面法、应力和应变的概念。
第一节材料力学的任务一、强度、刚度和稳定性的概念二、材料力学的任务第二节变形固体的基本假设一、连续性假设二、均匀性假设三、各向同性假设四、小变形假设第三节外力及其分类一、外力的分类二、载荷的分类第四节内力、截面法和应力的概念一、内力的概念二、截面法求内力三、应力的概念及单位第五节线应变和角应变一、线应变的概念二、角应变的概念第七节杆件变形的基本形式一、轴向拉伸与压缩二、剪切三、扭转四、平面弯曲第二章轴向拉伸与压缩学时：11学时（讲课7学时，实验4学时）本章讲授要点：轴向拉伸与压缩的概念；轴力和轴力图；横截面和斜截面上的应力计算；虎克定律；轴向拉压杆的变形计算；材料的力学性质；轴向拉压杆的强度计算；应力集中的概念；简单超静定问题的基本解法。
重点：轴力和轴力图；应力和应变；虎克定律；变形计算；低碳钢的力学性能；强度条件的应用难点：简单超静定问题第一节轴向拉伸与压缩的概念和实例一、轴向拉伸与压缩的概念二、工程实例第二节轴向拉压杆横截面上的内力和应力一、轴力的计算和轴力图二、应力的计算第三节轴向拉压杆斜截面上的应力一、斜截面上的应力计算二、几种特殊情况的讨论第四节金属材料的机械性质一、低碳钢在轴向拉伸与压缩时的机械性质二、其他塑性材料的机械性质三、铸铁在轴向拉伸与压缩时的机械性质第五节轴向拉压杆的强度条件一、许用应力和安全系数二、轴向拉压杆的强度条件三、强度条件的应用第六节轴向拉压杆的变形二、轴向拉压杆的变形和应变、材料的泊松比三、虎克定律四、轴向拉压杆的变形计算第七节直杆轴向拉伸与压缩时的变形能一、变形（应变）能的概念二、轴向拉压杆的变形能第八节轴向拉伸与压缩超静定问题一、超静定的概念二、轴向拉伸与压缩超静定的解法第九节温度应力和装配应力一、温度应力二、装配应力第十节应力集中的概念一、应力集中和理论应力集中系数二、材料对应力集中敏感程度的讨论第三章剪切学时：2学时（讲课2学时）本章讲授要点：联接件的强度计算方法、剪力互等定理、剪切虎克定律及剪切变形能的计算。
重点：剪切的实用计算、挤压实用计算、剪力互等定理、剪切虎克定律。
难点：剪切面面积和计算挤压面面积的计算、剪切变形能。
第一节剪切的概念及实用计算一、剪切的概念二、剪切的实用计算第二节挤压和挤压的实用计算一、挤压的概念二、挤压的实用计算第三节剪力互等定理、剪切虎克定律一、纯剪切的概念二、剪力互等定理三、剪切虎克定律第四节剪切变形能第四章扭转学时：6学时（讲课4学时，实验2学时）本章讲授要点：扭转轴的扭矩和扭矩图；圆轴扭转时的应力和变形计算；圆轴扭转时的强度和刚度条件。
重点：扭矩和扭矩图；圆轴扭转的强度和刚度条件。
第一节扭转的概念及实例二、轴第二节扭矩、扭矩图一、外力偶矩的计算二、扭矩的计算和扭矩图第三节圆轴扭转时的应力和强度条件一、圆轴扭转时横截面上的应力二、极惯性矩三、抗扭截面系数四、圆轴扭转的强度条件第四节圆轴扭转时的变形和刚度条件一、圆轴扭转时的变形计算二、圆轴扭转时的刚度条件第五节非圆截面杆扭转的概念一、几个概念二、非圆截面扭转轴的应力和变形计算第五章弯曲内力学时：6学时(讲课4学时，习题2学时)本章讲授要点：平面弯曲的概念；梁的剪力方程和弯矩方程；剪力和弯矩的计算方法；剪力图和弯矩图的作法及运用M、Q、q间的微分关系作内力图。
重点：剪力图和弯矩图难点：剪力图和弯矩图的作法第一节平面弯曲的概念及实例一、平面弯曲的概念二、静定梁的基本形式第二节梁的剪力和弯矩一、剪力和弯矩二、剪力方程和弯矩方程第三节剪力图和弯矩图一、剪力图和弯矩图二、根据剪力方程和弯矩方程作梁的内力图三、基本梁在简单载荷作用下的内力图第四节剪力、弯矩和载荷集度之间的关系一、微分关系二、根据微分关系作内力图第五节平面曲杆和刚架的内力简介第六章截面的几何性质学时：4学时（讲课4学时）本章讲授要点：静矩和形心；惯性矩和惯性积、惯性半径；简单图形的惯性矩和惯性积；平行移轴公式和转轴公式；组合图形的惯性矩和惯性积；形心主轴和形心主惯性矩。
重点：截面的静矩、形心、惯性矩的计算；平行移轴公式；形心主轴和形心主惯性矩的概念。
难点：组合图形的惯性矩计算第一节静矩和形心一、静矩的概念和计算二、组合图形的静矩第二节惯性矩和惯性半径一、惯性矩和惯性半径的概念和计算公式二、简单图形的惯性矩三、组合图形的惯性矩第三节惯性积一、惯性积的概念和计算公式第四节平行移轴公式一、公式及证明二、公式的应用第五节转轴公式主惯性轴一、转轴公式二、主惯性轴和主惯性矩的计算第七章平面弯曲梁的强度学时：6学时（讲课4学时，实验2学时）本章讲授要点：平面弯曲梁横截面的正应力和剪应力计算及其强度条件；提高梁强度的措施。
重点：弯曲正应力公式和强度计算。
难点：弯曲剪应力的计算、弯曲中心第一节概述第二节纯弯时梁横截面上的正应力一、横力弯曲和纯弯曲的概念二、纯弯梁横截面上的正应力第三节横力弯曲时的正应力弯曲正应力强度条件一、横力弯曲时的正应力二、梁的正应力强度条件三、举例第四节弯曲时的剪应力一、矩形截面梁的剪应力二、工字形截面梁的剪应力第五节梁的剪应力强度条件一、剪应力强度条件二、强度条件的应用三、弯曲中心的概念第六节提高梁抗弯强度的措施一、减小最大弯矩值二、提高抗弯截面系数三、等强度梁的概念第八章弯曲变形学时：4学时（讲课4学时）本章讲授要点：梁的挠度和转角；梁的弹性曲线及近似微分方程；积分法、叠加法求梁的变形；梁的刚度条件和提高梁弯曲刚度的措施。
重点：梁挠曲线的近似微分方程；梁变形的求解方法和梁的刚度条件。
难点：梁变形的求解第一节弯曲变形的工程实例第二节挠曲线的微分方程刚度条件一、挠度和转角二、挠曲线的近似微分方程三、梁的刚度条件第三节用积分法求梁的变形一、积分方程二、积分常数的确定第四节用叠加法求弯曲变形一、叠加法的基本思路二、叠加法应用举例第五节提高梁弯曲刚度的措施一、改善结构形式，减小弯矩数值二、选择合理的截面形状第九章应力状态和强度理论学时：6学时（讲课6学时）本章讲授要点：一点处应力状态的概念；平面应力状态下的应力公式；主应力、主平面；三向应力状态；平面应变状态分析；广义虎克定律；四个强度理论及相当应力。
重点：一点处应力状态的概念、主应力和主平面、主应变、最大剪应力广义虎克定律和强度理论难点：主平面的确定；三向应力状态分析和平面应变状态分析第一节应力状态的基本概念一、一点外的应力状态二、单元体三、应力状态的分类第二节二向应力状态分析一、单元体斜截面上的应力二、应力图三、主应力和主平面第三节三向应力状态一、三向应力圆二、最大正应力和最大剪应力第四节平面应变状态分析一、平面应变状态的概念二、主应变和主应变的方向三、应变圆四、应变实测第五节广义虎克定律一、广义虎克定律的表述二、应用举例第六节复杂应力状态下的变形比能一、变形比能的组成二、三向应力状态的变形比能第七节强度理论一、强度理论的基本概念二、四个常用的强度理论三、强度理论的应用第十章组合变形学时：7学时（讲课5学时，实验2学时）本章讲授要点：外力的简化方法；弯扭组合变形和拉（压）--弯组合变形的强度计算。
重点：斜弯曲的强度计算难点：两个正交面内弯扭组合变形的强度计算第一节组合变形的概念和实例一、组合变形的概念二、组合变形的分析方法第二节斜弯曲一、概念二、斜弯曲的强度计算三、中性轴位置四、变形计算第三节拉（压）与弯曲的组合一、偏心拉压构件二、构件同时受轴向力和横向力作用第四节弯曲与扭转的组合一、一个平面内的弯扭组合二、两个正交平面内的弯扭组合第十一章动载荷学时：3学时（讲课3学时）本章讲授要点：动载荷和动应力的概念；构件作匀加速直线运动或匀速转动时的应力；冲击应力和冲击变形计算；了解提高构件抗冲击能力的措施；冲击韧度的概念。
重点：动载荷和动应力的概念，动荷系数的计算；冲击应力的计算难点：冲击应力计算第一节概述一、动载荷的概念二、动应力的概念第二节构件作匀加速直线运动或匀速转动时的应力计算一、用达朗伯原理计算作匀加速直线运动构件的动应力，动荷系数二、匀速转动构件的动应力第三节冲击应力一、用能量法求冲击应力，冲击动荷系数二、冲击载荷和冲击变形第四节提高构件抗冲击能力的措施第五节冲击韧度一、冲击韧度的概念二、冲击韧度的测试方法第十二章交变应力学时：3学时（讲课3学时）本章讲授要点：交变应力及疲劳破坏的概念；持久极限及其影响因素；构件的疲劳强度计算。
重点：交变应力、疲劳破坏和持久极限的概念；疲劳强度的计算难点：疲劳强度的计算。
第一节交变应力和疲劳破坏一、交变应力的概念二、疲劳破坏及断口特征第二节交变应力的循环特性、应力幅值和平均应力一、循环特性二、应力幅值三、平均应力第三节材料的持久极限及测定一、材料持久极限的概念二、疲劳试验第四节影响构件持久极限的因素一、构件外形的影响二、构件尺寸的影响三、构件表面质量的影响第五节对称循环下构件的疲劳强度计算一、强度条件二、强度计算第六节提高构件疲劳强度的措施一、减缓应力集中二、提高表面光洁度三、提高表层强度第十三章压杆稳定学时：4学时（讲课4学时）本章讲授要点：压杆稳定的概念；临界力；欧拉公式、直线公式及适用范围；临界应力总图；压杆稳定的校核。
重点：压杆稳定的概念；临界力和临界应力的概念及计算；压杆稳定的校核。
难点：欧拉公式的推导第一节压杆稳定的概念一、理想压杆二、压杆平衡的三种形式第二节细长压杆的临界力一、两端铰支细长压杆的临界力二、其他约束细长压杆的临界力第三节压杆的临界应力一、临界应力二、欧拉公式的适用范围三、超过比例极限时的临界应力经验公式四、临界应力总图第四节压杆的稳定校核一、压杆的稳定条件二、稳定条件的应用第五节提高压杆稳定性的措施一、减小压杆的的支承长度二、加固杆端约束三、合理选择截面形状本课程对学生自学的要求：由于本课程理论性很强、课时偏紧，每次课的信息量较大，因而要求学生加强自学，建议自学时间与讲课时间1：1本课程对学生自学的要求：由于课时过分偏少，每次课的信息量很大，因而要求学生做好预习和复习，建议自学时间与课堂教学时间之比为2：1考核与成绩：该课程二学期结束，每学期期末进行闭卷考核，成绩评定采用期末成绩及平时成绩（包括作业）实验成绩相结合的办法，比例大约为6：2：2。