材料力学教案

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材料力学教案(全套)

第一章绪论一、教学目标和教学内容1、教学目标⑴了解材料力学的任务和研究内容；(2) 了解变形固体的基本假设；(3) 构件分类，知道材料力学主要研究等直杆；(4)具有截面法和应力、应变的概念。

2、教学内容(1) 构件的强度、刚度和稳定性概念，安全性和经济性，材料力学的任务；(2)变形固体的连续性、均匀性和各向同性假设，材料的弹性假设，小变形假设；(3)构件的形式，杆的概念，杆件变形的基本形式;(4)截面法，应力和应变。

二、重点与难点重点同教学内容，基本上无难点。

三、教学方式讲解，用多媒体显示工程图片资料，提出问题，引导学生思考，讨论。

四、建议学时1～2学时五、实施学时六、讲课提纲1、由结构与构件的工作条件引出构件的强度、刚度和稳定性问题。

强度：构件抵抗破坏的能力；刚度：构件抵抗变形的能力；稳定性：构件保持自身的平衡状态为。

2、安全性和经济性是一对矛盾，由此引出材料力学的任务。

3、引入变形固体基本假设的必要性和可能性连续性假设：材料连续地、不间断地充满了变形固体所占据的空间；均匀性假设：材料性质在变形固体内处处相同；各向同性假设：材料性质在各个方向都是相同的。

弹性假设：材料在弹性范围内工作。

所谓弹性，是指作用在构件上的荷载撤消后，构件的变形全部小时的这种性质；小变形假设：构件的变形与构件尺寸相比非常小。

4、构件分类杆，板与壳，块体。

它们的几何特征。

5、杆件变形的基本形式基本变形：轴向拉伸与压缩，剪切，扭转，弯曲。

各种基本变形的定义、特征。

几种基本变形的组合。

6、截面法，应力和应变截面法的定义和用法；为什么要引入应力，应力的定义，正应力，切应力；为什么要引入应变，应变的定义，正应变，切应变。

第二章轴向拉伸与压缩一、教学目标和教学内容1、教学目标⑴掌握轴向拉伸与压缩基本概念；⑵熟练掌握用截面法求轴向内力及内力图的绘制；⑶熟练掌握横截面上的应力计算方法，掌握斜截面上的应力计算方法；⑷具有胡克定律，弹性模量与泊松比的概念，能熟练地计算轴向拉压情况下杆的变形；⑸了解低碳钢和铸铁，作为两种典型的材料，在拉伸和压缩试验时的性质。

材料力学课程设计7.2

材料力学课程设计7.2一、教学目标本节课的学习目标包括：1.知识目标：学生需要掌握材料力学的基本概念、原理和公式，如应力、应变、弹性模量等；了解材料力学在工程中的应用。

2.技能目标：学生能够运用所学知识进行简单的材料力学计算，如计算材料的应力、应变等；能够分析材料力学问题，提出合理的解决方案。

3.情感态度价值观目标：学生能够认识到材料力学在工程中的重要性，培养对材料力学的兴趣和热情；培养学生的团队合作意识和自主学习能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括：1.材料力学的基本概念和原理，如应力、应变、弹性模量等；2.材料力学公式的推导和应用，如应力公式、应变公式等；3.材料力学在工程中的应用案例，如建筑结构、机械设计等；4.材料的力学性能实验，如应力-应变曲线实验等。

三、教学方法本节课的教学方法包括：1.讲授法：讲解材料力学的基本概念、原理和公式；2.案例分析法：分析材料力学在工程中的应用案例，让学生了解材料力学的实际应用；3.实验法：进行材料的力学性能实验，让学生直观地了解材料力学的特性；4.小组讨论法：分组讨论材料力学问题，培养学生的团队合作意识和自主学习能力。

四、教学资源本节课的教学资源包括：1.教材：为学生提供系统的材料力学知识，作为学习的主要参考资料；2.参考书：提供更多的材料力学相关知识，供学生拓展学习；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生直观地理解材料力学概念和原理；4.实验设备：提供实验所需的设备，如万能试验机、应变片等，让学生进行实验操作，巩固所学知识。

五、教学评估本节课的评估方式包括：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置相关的材料力学作业，评估学生对知识的理解和应用能力；3.考试：进行材料力学考试，评估学生对知识的掌握程度和解决问题的能力；4.实验报告：评估学生在实验中的操作技能和分析问题的能力；5.小组项目：评估学生在团队合作中的表现和解决问题的能力。

《材料力学》课程教案1

《材料力学》课程教案1（一）轴向拉伸或压缩时的变形教学安排 ● 新课引入工程当中的构件要满足强度、刚度和稳定性的要求。

之前学习了轴向拉伸或压缩时杆的内力，应力，也就是强度问题。

今天转而讨论刚度问题。

工程当中构件因不满足刚度要求而失效的例子比比皆是，所谓刚度就是构件抵抗变形的能力，即一根杆件在设计好了之后，在正常的使用情况下，不能发生太大的弹性变形。

要想限制变形，首先应计算出变形。

如何计算？● 新课讲授一、纵向变形（一）实验：杆件在受轴向拉伸时，在产生纵向变形的同时也产生横向变形。

纵向尺寸有所增大，横向尺寸有所减少。

思考：如图所示，杆件的纵向变形（axial deformation ）的大小？实验结论：F l ∝∆、l l ∝∆、A l 1∝∆AlF l ⋅∝∆⇒ 需引入比例常数，方可写成等式。

比例常数？（二）推导：杆件原长为l ，受轴向拉力F 之后，杆件长度由l 变成l 1，杆件纵向的绝对变形l l l -=∆1。

为了消除杆件长度对变形的影响，引入应变的概念ε。

当变形是均匀变形时，应变等于平均应变等于单位长度上的变形量，因此l l∆=ε。

学过的有关于ε的知识，即拉伸压缩的胡克定律（Hook’s law ）：当应力不超过材料的比例极限时，应力与应变成正比，写成表达式即：εσ⋅=E )(p σσ<，σ（stress)，ε(strain)。

杆件横截面上的应力：AF A F N ==σ 将应力和应变两式代入胡克定律中，得到：l lE AF ∆⋅=结论：纵向变形l ∆的表达式：EAFll =∆ )(p σσ< ——胡克定律（重点）含义：①E ——弹性模量，反映材料软硬的程度。

单位MPa 。

②在应力不超过比例极限时，杆件的伸长量l ∆与拉力F 成正比，与杆件的原长l 成正比，与弹性模量E 和横截面积A 成反比。

EA ——抗拉刚度，EA 越大，变形越小。

③两个胡克定律，一个是描述应力和应变的关系，一个是表示力和变形的关系，但本质上都是一样的。

材料力学教案

材料力学教案材料力学是工程学和材料科学中的重要基础学科，它研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律。

本教案将介绍材料力学的基本概念、理论模型和应用技术，帮助学生全面理解材料力学的基本原理和应用方法。

一、材料力学基本概念。

材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。

它包括静力学、动力学和弹性力学等内容，主要研究材料的应力、应变、弹性模量、屈服强度、断裂韧性等力学性能。

二、材料力学理论模型。

1. 应力分析。

材料在外力作用下会产生内部应力，主要包括拉伸应力、压缩应力、剪切应力等。

应力分析是材料力学的重要内容，通过分析应力分布规律可以预测材料的破坏形式和破坏条件。

2. 应变分析。

材料在外力作用下会发生变形，主要包括弹性变形和塑性变形。

应变分析是材料力学研究的重点之一，通过分析应变规律可以评估材料的变形能力和变形稳定性。

3. 弹性模量。

材料在受力时会产生弹性变形，弹性模量是衡量材料抗弹性变形能力的重要参数。

不同材料的弹性模量不同，可以通过弹性模量来评估材料的弹性性能。

4. 屈服强度。

材料在受力时会产生塑性变形，屈服强度是衡量材料抗塑性变形能力的重要参数。

不同材料的屈服强度不同，可以通过屈服强度来评估材料的塑性性能。

5. 断裂韧性。

材料在受力时会产生断裂现象，断裂韧性是衡量材料抗断裂能力的重要参数。

不同材料的断裂韧性不同，可以通过断裂韧性来评估材料的断裂性能。

三、材料力学应用技术。

1. 材料力学测试。

材料力学测试是评估材料力学性能的重要手段，包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、冲击试验等。

通过测试可以获取材料的应力-应变曲线和力学性能参数，为材料设计和选择提供依据。

2. 材料力学模拟。

材料力学模拟是预测材料力学性能的重要手段，包括有限元分析、分子动力学模拟、离散元法等。

通过模拟可以预测材料的应力分布、应变分布和破坏形式，为材料设计和优化提供参考。

3. 材料力学设计。

材料力学设计是根据材料力学性能进行工程设计的重要手段，包括材料选择、结构设计、寿命评估等。

材料力学教学案

第一章绪论及基本概念一、教学目标和教学内容教学目标：明确材料力学的任务，理解变形体的的基本假设，掌握杆件变形的基本形式。

教学内容：○1材料力学的特点○2材料力学的任务○3材料力学的研究对象○4变形体的基本假设○5材料力学的基本变形形式二、重点难点构件的强度、刚度、稳定性的概念；杆件变形的基本形式、变形体的基本假设。

三、教学方式采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

四、建议学时0.5学时五、讲课提纲1、材料力学的任务材料力学是研究构件强度、刚度和稳定性计算的学科。

工程中各种机械和结构都是由许多构件和零件组成的。

为了保证机械和结构能安全正常地工作，必须要求全部构件和零件在外力作用时具有一定的承载能力，承载能力表现为1.1强度是指构件抵抗破坏的能力。

构件在外力作用下不被破坏，表明构件具有足够的强度。

1.2刚度是指构件抵抗变形的能力。

构件在外力作用下发生的变形不超过某一规定值，表明构件具有足够的刚度。

1.3稳定性是指构件承受在外力作用下，保持原有平衡状态的能力，构件在外力作用下，能保持原有的平衡形态，表明构件具有足够的稳定性。

1.4材料力学的任务：以最经济为代价，保证构件具有足够的承载能力。

通过研究构件的强度、刚度、稳定性，为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论。

2、材料力学的研究对象：可变形固体♦均匀连续性假设: 假设变形固体内连续不断地充满着均匀的物质，且体内各点处的力学性质相同。

♦各向同性假设: 假设变形固体在各个方向上具有相同的力学性质。

♦小变形假设: 假设变形固体在外力作用下产生的变形与构件原有尺寸相比是很微小的，称“小变形”。

在列平衡方程时，可以不考虑外力作用点处的微小位移，而按变形前的位置和尺寸进行计算。

3、杆件的几何特征3.1轴线：截面形心的连线3.2横截面：垂直于轴线的截面3.3杆的分类：4、杆件变形的基本形式杆件在不同受力情况下，将产生各种不同的变形，但是，不管变形如何复杂，常常是四种基本变形（轴向拉压、剪切、扭转、弯曲）或是它们的组合。

《材料力学》课程教案3

《材料力学》课程教案3（三）载荷集度、剪力和弯矩的关系教学安排・新课引入1、画剪力弯矩图的重要性；2、分段列剪力弯矩方程，再画剪力弯矩图十分麻烦;3、是否可以根据外力直接且快速画出剪力弯矩图；4、检验剪力弯矩图正确与否很方便。

•新课讲授一、q(x)、Fs(x)、M(X)间的关系如图所示，dx推导：(I)取坐标系如图，X以向右为正，y轴向上为正。

(2)距原点X处取微段(微段上不能受集中力与集中力偶，只受分布载荷)长为dx。

(3)微段上的载荷集度q(x)可视为均布，(因为是微段)，且规定q(x)t为正+,q(x)I为负一。

(4)微段两侧横截面上的FS(X),M(X)均设为正方向，左边剪力弯矩为Fs(x),M(x),右边剪力弯矩相应有一个增量dFs(x),dM(x),所以右边剪力弯矩为Fs(x)+dFs(x),M(x)+dM(x)o(5)讨论微段平衡EF y=O F s(%)-[F s(x)÷dF s(Λ)]+q{x}dx=0用小)dx矛皿)二叫(工)二小)dx 2dx此⑴dxdΛ∕(x)dΛ- 三个式子即载荷集度、剪力、弯矩之间的导数关系。

导数关系的几何意义：剪力图在一点处的斜率等于该点处分布荷载集度的大小，弯矩图在一点处的斜率等于对应截面上剪力的大小，弯矩图的凹向决定载荷集度的正负。

F S (X 2)-Fs(x ↑)=∫x ~q{x]dx利用导数关系积分得： :Λ∕(X 2)-M(X ,)=J 2Fs(x)dx积分关系的几何意义：在X=/和X=玉两截面上的剪力之差，等于两截面间分布载荷图的面积；两截面上的弯矩之差，等于两截面间剪力图的面积。

导数关系和积分关系的几何意义用于剪力图和弯矩图的绘制与校核，一般校核时用。

二、利用导数关系推导剪力图、弯矩图的形状特征(重点、难点)ΣM c =O略去高阶微量再取导数，得:M (x)-[A/(X )+c1M (x)]+F s (x)dx+q(x)dx-=O嚓¼(χ)夕(x) =%(x)d 2Λ∕(x)_dF s (x )2=q(6三、导数关系法（控制截面法）绘制、检验剪力弯矩图步骤（重点）（1）求梁的支座反力（悬臂梁可不求）；（2）分段，定点（其实就是定控制截面）；（3）求出这些点（或叫控制截面）的剪力和弯矩;（4）根据剪力图和弯矩图的形状特征联线。

《材料力学实验》大班科学教案

《材料力学实验》大班科学教案大班科学教案一、教学目标1.理解材料力学基础知识，学会常见材料的力学行为和性质测试方法；2.掌握实验数据的处理和分析方法，进一步提高实验设计和报告撰写能力；3.培养实验操作技能和团队合作精神，提高实验认真细致及实验安全意识。

二、教学内容1.材料的机械试验方法和设备介绍；2.实验中常见材料的力学行为与性质测试；3.实验数据处理和分析方法；4.实验设计和报告撰写规范。

三、教学过程1.材料机械试验方法和设备介绍了解试验设备的构成、原理和工作方式，熟悉实验室的安全操作规程，了解实验中的常见安全事故及对策。

2.实验中常见材料的力学行为与性质测试通过对材料的拉伸、压缩、剪切等力学行为的测试，了解材料破坏机理的基本规律和特征。

在实验中，可以使用的材料包括金属材料、塑料、橡胶、混凝土等。

3.实验数据处理和分析方法在实验过程中，需要认真记录实验数据，并用计算机对数据进行处理和分析。

需要学习使用常用的计算机统计和分析软件，如Excel、Matlab等，并掌握数据的可视化展示方法。

4.实验设计和报告撰写规范在实验前，需要认真制定实验设计方案，并根据实验结果和分析撰写实验报告。

需要掌握实验报告的格式规范、内容要求和论证方式。

四、教学方法1.讲授与实验相结合的教学方法；2.学生自主探究与教师指导相结合的教学方法。

五、教学效果评估1.实验操作技能和实验数据分析与处理能力方面：根据实验成果和报告，进行评分，同时将实验和分析报告与教学大纲和教学目标进行对比，评估学生的水平；2.实验认真细致及实验安全意识方面：评估学生在实验过程中的纪律性、负责任性和安全意识。

六、教材推荐1.《现代力学实验》；2.《材料力学实验》；3.《大学物理实验指导》。

七、结语通过材料力学实验的学习，不仅可以学到知识，还可以锻炼技能和培养素质。

学生需要具备合理的实验设计和操作，能够准确地搜集和分析数据，制定符合规范的实验报告，掌握实验安全规范，以及团队合作精神。

材料力学课程设计

材料力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握材料力学的基本概念，如应力、应变、弹性模量等；2. 培养学生运用材料力学知识分析简单构件受力情况的能力；3. 使学生了解不同材料力学性能的特点，并能进行简单的力学性能比较。

技能目标：1. 培养学生运用材料力学原理解决实际问题的能力；2. 培养学生通过实验、图表等方法收集、分析、处理材料力学数据的能力；3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料力学的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，树立正确的价值观；3. 使学生认识到材料力学在工程领域的应用，增强学生的社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为专业性较强的学科课程，旨在帮助学生建立材料力学的知识体系，培养实际应用能力。

学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的物理基础和逻辑思维能力，对专业学科有一定的好奇心。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。

通过课程目标分解，实现教学设计和评估的针对性，确保学生达到预期学习成果。

二、教学内容1. 应力与应变的概念及其计算方法；2. 弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能指标；3. 材料的弹性、塑性和韧性特点；4. 轴向拉压、扭转、弯曲等基本受力形式及其计算；5. 材料力学实验方法及数据处理；6. 材料力学在实际工程中的应用案例分析。

教学内容安排与进度：第一周：应力与应变的概念及其计算方法；第二周：弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能指标；第三周：材料的弹性、塑性和韧性特点；第四周：轴向拉压、扭转、弯曲等基本受力形式及其计算；第五周：材料力学实验方法及数据处理；第六周：材料力学在实际工程中的应用案例分析。

教材章节关联：1. 《材料力学》第一章：应力与应变；2. 《材料力学》第二章：材料的力学性能；3. 《材料力学》第三章：轴向拉压与扭转；4. 《材料力学》第四章：弯曲；5. 《材料力学》第五章：实验方法与数据处理；6. 《材料力学》第六章：应用案例分析。

材料力学电子教案

材料力学电子教案第一章：材料力学概述1.1 课程介绍介绍材料力学的基本概念、研究对象和内容强调材料力学在工程领域的重要性1.2 材料的力学性能介绍材料的弹性、塑性、韧性、硬度等力学性能解释各种力学性能指标的定义和意义1.3 应力与应变定义应力、应变、泊松比等基本概念解释应力-应变关系的图形和特点第二章：弹性变形2.1 弹性理论基础介绍弹性模量、剪切模量等基本弹性参数解释弹性矩阵和弹性方程的定义和应用2.2 拉伸和压缩分析拉伸和压缩试验的应力-应变关系计算拉伸强度、压缩强度等指标2.3 弯曲和扭转分析弯曲和扭转试验的应力-应变关系计算弯曲强度、扭转刚度等指标第三章：塑性变形3.1 塑性理论基础介绍塑性变形的基本概念和特点解释塑性极限、塑性应变等参数的定义和计算方法3.2 拉伸和压缩塑性变形分析拉伸和压缩试验的应力-应变关系计算屈服强度、伸长率等指标3.3 弯曲和扭转塑性变形分析弯曲和扭转试验的应力-应变关系计算屈服强度、挠度等指标第四章：材料的高温力学性能4.1 高温弹性变形介绍高温下材料的弹性性能变化分析高温下弹性模量的变化规律和影响因素4.2 高温塑性变形介绍高温下材料的塑性性能变化分析高温下塑性极限、屈服强度等指标的变化规律和影响因素4.3 高温韧性介绍高温下材料的韧性变化分析高温下韧性的评价方法和指标第五章：材料的疲劳与断裂5.1 疲劳基础介绍疲劳现象和疲劳寿命的概念解释疲劳循环应力、疲劳极限等参数的定义和意义5.2 疲劳强度计算介绍疲劳强度的计算方法和疲劳寿命的预测模型分析影响疲劳寿命的因素和提高疲劳强度的方法5.3 断裂力学基础介绍断裂力学的基本概念和断裂韧性解释应力强度因子、裂纹扩展速率等参数的定义和计算方法第六章：材料力学在结构分析中的应用6.1 梁的弯曲介绍梁的弯曲理论，包括剪力、弯矩和曲率的关系分析梁的弯曲强度和稳定性问题6.2 杆件的拉伸和压缩分析杆件在拉伸和压缩状态下的应力分布计算杆件的拉伸强度和压缩强度6.3 平面应力问题和空间应力问题解释平面应力问题和空间应力问题的概念分析应力转换和应力解的基本原理第七章：材料力学在材料设计中的应用7.1 材料设计的基本原则介绍材料设计的目标和基本原则解释材料设计的基本流程和方法7.2 材料的力学性能设计分析材料的力学性能对材料设计的影响介绍提高材料力学性能的设计方法和策略7.3 新型材料的力学性能研究介绍新型材料的研究和发展趋势分析新型材料在材料力学性能方面的优势和应用前景第八章：实验技能与数据分析8.1 实验设备与方法介绍材料力学实验设备的使用和操作方法解释实验数据的采集和处理流程8.2 材料力学实验项目分析常见的材料力学实验项目及其目的和意义介绍实验结果的评估和分析方法8.3 数据分析与处理介绍数据分析的基本方法和技巧解释数据处理在材料力学研究中的应用和重要性第九章：材料力学在工程中的应用9.1 土木工程中的应用分析材料力学在土木工程中的应用案例介绍材料力学在结构设计、桥梁工程等方面的应用9.2 机械工程中的应用分析材料力学在机械工程中的应用案例介绍材料力学在机械零件设计、材料选择等方面的应用9.3 航空航天工程中的应用分析材料力学在航空航天工程中的应用案例介绍材料力学在飞行器结构设计、航天材料选择等方面的应用第十章：材料力学的未来发展10.1 新型材料的研究与发展介绍新型材料的研究方向和发展趋势分析新型材料在材料力学性能方面的创新和突破10.2 材料力学与其他学科的交叉研究介绍材料力学与其他学科的交叉研究领域分析交叉研究对材料力学发展的影响和意义10.3 材料力学的挑战与机遇分析材料力学面临的挑战和问题探讨材料力学的未来机遇和发展方向重点和难点解析1. 弹性变形和塑性变形的理解和区分。

材料力学大学教案

教学目标：1. 理解材料力学的基本概念和理论；2. 掌握材料力学的基本计算方法和应用；3. 培养学生的创新思维和实际操作能力；4. 提高学生的团队协作能力和沟通能力。

教学内容：一、绪论1. 材料力学的定义和发展历程；2. 材料力学的研究内容和应用领域；3. 材料力学的基本假设和模型。

二、材料力学基本理论1. 材料的应力-应变关系；2. 材料的强度理论；3. 材料的疲劳与断裂。

三、材料力学基本计算方法1. 材料的弹性力学分析；2. 材料的塑性力学分析；3. 材料的断裂力学分析。

四、材料力学应用实例1. 梁的弯曲变形与强度计算；2. 圆轴的扭转变形与强度计算；3. 材料的疲劳与断裂分析。

教学过程：一、导入1. 通过实际工程案例，让学生了解材料力学在实际工程中的应用；2. 引导学生思考材料力学的基本问题，激发学习兴趣。

二、基本理论讲解1. 讲解材料力学的定义、研究内容和应用领域；2. 讲解材料力学的基本假设和模型；3. 讲解材料的应力-应变关系、强度理论和疲劳与断裂。

三、基本计算方法讲解1. 讲解弹性力学分析、塑性力学分析和断裂力学分析的基本方法；2. 通过例题讲解，让学生掌握计算方法和步骤。

四、应用实例讲解1. 讲解梁的弯曲变形与强度计算、圆轴的扭转变形与强度计算、材料的疲劳与断裂分析；2. 通过实例分析，让学生了解材料力学在实际工程中的应用。

五、课堂练习与讨论1. 学生进行课堂练习，巩固所学知识；2. 学生分组讨论，提出问题并解答，提高团队协作能力和沟通能力。

教学评价：1. 课堂表现：观察学生在课堂上的学习态度、积极参与程度；2. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量，了解学生的学习效果；3. 期末考试：通过考试检验学生对材料力学的掌握程度。

教学反思：1. 教师要关注学生的学习需求，及时调整教学内容和方法；2. 注重培养学生的创新思维和实际操作能力，提高学生的综合素质；3. 加强与学生的沟通，关注学生的心理需求，营造良好的学习氛围。

西南交大材料力学教案

西南交大材料力学教案一、引言1. 课程背景材料力学是工程专业的一门重要基础课程，主要研究材料在外力作用下的力学行为，包括弹性、塑性、断裂等现象。

通过对材料力学的学习，使学生掌握材料的基本力学性质，能够分析评价材料的力学性能，为工程设计和施工提供理论依据。

2. 课程目标（1）理解材料力学的基本概念、原理和公式；（2）掌握材料力学性能的测试方法和技术；（3）能够运用材料力学知识分析和解决实际工程问题。

二、弹性理论1. 弹性与弹性形变介绍弹性的概念，解释弹性形变、弹性模量、泊松比等基本概念，并通过实例说明弹性形变在实际工程中的应用。

2. 应力与应变讲解应力、应变的概念及计算方法，分析拉压杆、扭转、弯曲等基本受力状态下的应力与应变关系，引导学生运用弹性理论分析实际问题。

3. 弹性方程与弹性能量推导弹性方程，讲解位移场、应力张量等概念，介绍弹性能量的表达式，探讨弹性能量在工程中的应用。

三、塑性理论1. 塑性与塑性变形介绍塑性的概念，分析塑性变形的特点，讲解塑性变形的测量方法，以及塑性变形在工程中的应用。

2. 塑性准则与屈服条件介绍屈服的概念，讲解塑性准则（包括屈服强度、极限强度等），分析不同加载路径下的屈服条件。

3. 塑性变形的基本方程推导塑性变形的基本方程，讲解应力增量、应变增量等概念，引导学生运用塑性理论分析实际问题。

四、断裂与疲劳1. 断裂力学基础介绍断裂力学的概念，讲解断裂韧度、裂纹扩展速率等基本参数，分析断裂力学在工程中的应用。

2. 疲劳与疲劳寿命讲解疲劳现象，分析疲劳寿命的影响因素，介绍疲劳强度设计方法，探讨疲劳损伤在工程中的应用。

3. 断裂与疲劳的防治措施分析断裂与疲劳产生的原因，讨论防治措施，如材料选择、结构设计优化、焊接技术等。

五、材料力学实验1. 实验目的与意义讲解材料力学实验在教学和科研中的重要性，明确实验目标，使学生了解实验方法和技巧。

2. 实验设备与方法介绍实验设备、实验原理及实验方法，如拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等，引导学生动手进行实验操作。

《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。

材料力学课程设计7.6

材料力学课程设计7.6一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解材料力学的基本概念，如应力、应变、弹性模量等。

（2）掌握材料力学的基本理论，如弹性理论、塑性理论等。

（3）熟悉材料力学的基本方法，如实验方法、数值方法等。

2.技能目标：（1）能够运用材料力学的基本理论分析实际问题。

（2）能够运用材料力学的基本方法解决工程问题。

（3）具备一定的科研能力和创新精神。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对材料力学的兴趣和热情。

（2）培养学生勇于探索、严谨治学的科学态度。

（3）培养学生团结协作、积极向上的团队精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.材料力学的基本概念，如应力、应变、弹性模量等。

2.材料力学的基本理论，如弹性理论、塑性理论等。

3.材料力学的基本方法，如实验方法、数值方法等。

4.实际工程中的应用案例。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

具体方法如下：1.讲授法：用于讲解基本概念、基本理论和基本方法。

2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生更好地理解材料力学的应用。

3.实验法：学生进行实验，培养学生的实践能力和观察能力。

4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的思维能力和表达能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《材料力学》等。

2.参考书：提供相关的参考书籍，以便学生课后自主学习。

3.多媒体资料：制作精美的PPT，辅助讲解和展示相关内容。

4.实验设备：准备实验所需的设备，如拉伸试验机、压缩试验机等。

通过以上教学资源的支持，相信能够提高本节课的教学质量，达到预期的教学目标。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用多种评估方式相结合的方法。

具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性。

材料力学电子教案

材料力学电子教案第一章：材料力学概述1.1 材料力学的定义和研究对象1.2 材料力学的发展简史1.3 材料力学的研究方法1.4 材料力学的应用领域第二章：内力、截面法和剪切力2.1 内力的概念及其计算2.2 截面法的基本原理与应用2.3 剪切力的概念及其计算2.4 剪切强度计算及剪切失效分析第三章：弯曲和扭转3.1 弯曲的基本概念3.2 纯弯曲梁的应力和应变3.3 弯曲强度计算3.4 扭转的基本概念3.5 扭转应力计算及扭转失效分析第四章：材料的基本力学性能4.1 弹性变形与弹性模量4.2 塑性变形与塑性极限4.3 材料的其他力学性能4.4 材料力学性能的测定方法第五章：应力-应变关系与胡克定律5.1 应力与应变的定义及关系5.2 胡克定律的表述及应用5.3 非线性材料的应力-应变关系5.4 弹性模量的测定方法及应用第六章：材料力学中的能量原理6.1 能量原理概述6.2 势能和弹性势能6.3 能量原理在材料力学中的应用6.4 能量原理在弹性问题求解中的应用第七章：材料力学中的强度理论7.1 强度理论概述7.2 强度条件及其应用7.3 安全系数的概念及其计算7.4 材料力学中的失效准则及应用第八章：梁的弯曲与扭转组合8.1 梁的弯曲与扭转组合问题概述8.2 纯弯曲梁的扭转应力8.3 扭转梁的弯曲应力8.4 弯曲与扭转组合问题的求解方法第九章：壳体力学9.1 壳体力学概述9.2 壳体的基本方程及其求解9.3 壳体的弯曲与轴向变形9.4 壳体的稳定性问题及其求解方法第十章：材料力学在工程中的应用10.1 材料力学在结构设计中的应用10.2 材料力学在机械设计中的应用10.3 材料力学在材料加工中的应用10.4 材料力学在其他工程领域的应用重点和难点解析1. 第一章中“材料力学的研究方法”是重点内容，因为它涉及到材料力学的基本研究方法和思维方式。

补充和说明：材料力学的研究方法包括实验研究、理论分析和数值模拟等。

材料力学教案

第一章绪论及基本概念§1−1 材料力学的任务要想使结构物或机械正常地工作，必须保证每一构件在荷载作用下能够安全、正常地工作。

因此，在力学上对构件有一定的要求：1．强度，即材料或构件抵抗破坏的能力； 2．刚度，即抵抗变性的能力；3．稳定性，承受荷载时，构件在其原有形态下的平衡应保持为稳定平衡§1−2 可变性固体的性质及基本假设可变性固体：理学弹性体、小变性基本假设：1．连续、均匀性；2．各项同性假设。

§1−3 内力、截面法、应力⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===∑∑000z y x F F F ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===∑∑∑000z y x M MM§1−4 位移和应变的概念x u x x ∆∆=→∆0limε称为K 点处沿x 方向的线应变直角的改变量γ称为切应变。

§1−5 杆件变性的基本形式1．轴向拉伸或轴向压缩2．剪切3．扭转4．弯曲第二章轴向拉伸和压缩§2−1 轴向拉伸和压缩的概念F(图2−1)则为轴向拉伸，此时杆被2−1虚线)；若作用力F 压缩杆件(图(图2−2工程中许多构件，(图2−3)、各类(图2−4)等，这类结构的构2−1和图2−2。

§ 2−2 内力²截面法²轴力及轴力图一、横截面上的内力——轴力图2−5a 所示的杆件求解横截面m−m 的内力。

按截面法求解步骤有：可在此截面处假想将杆截断，保留左部分或右部分为脱离体，移去部分对保留部分的作用，用内力来代替，其合力F N ，如图2−5b 或图2−5c 所示。

对于留下部分Ⅰ来说，截面m −m 上的内力F N 就成为外力。

由于原直杆处于平衡状态，故截开后各部分仍应维持平衡。

根据保留部分的平衡条件得 F F F F Fx==-=∑N N ,0,0 (2−1)F N F N（a ）（b ）（c ）图2−5ⅡⅠ图2−1图2−2图2-4式中，F N 为杆件任一截面m −m 上的内力，其作用线也与杆的轴线重合，即垂直于横截面并通过其形心，故称这种内力为轴力，用符号F N 表示。

《材料力学》课程教案2

《材料力学》课程教案2（二）拉伸、压缩的超静定问题程过主要内容和教学步骤教学反思教学安排•新课引入如图所示的两杆组成的桁架结构受力，由于是平面汇交力系，可由静力平衡方程求出两杆内力。

如果为了提高构件安全性，再加一个杆，三杆内力还能由静力平衡方程求出吗？•新课讲授一、静定结构（一）提出问题1和2两杆组成桁架结构受力如图所示，角度己知，两杆抗拉刚度相同，ElA=E2A2,求两杆中内力的大小。

（二）分析：求内力n截面法（1截2代3列平衡方程）Σx=O=>FNISEa-FN*。

1。

=0Ey=On F Nl Cosa+F N2Cosa+F N3-F=0两个方程，两个未知数，可以求解。

引出静定结构：约束反力（轴力）可以由静力平衡方程完全求出。

二、超静定结构和超静定次数（一）继续提问在现实中为了增加构件的安全性，往往可以多加一个杆，在问题一的基础上在中间再加一个3杆，抗拉刚度为E t A3，如图所示，求3杆中内力的大小。

（二）分析：求内力n截面法（1截2代3列平衡方程）①静平衡方程：平面汇交力系，只能列两个平衡方程点=On F N]Sina-F N2Sina=0Ey=O=F N∖&«。

+FNICOSa+%3-尸=°两个方程，三个未知数，解不出。

引出超静定结构：约束反力（轴力）不能由静力平衡方程完全求出。

超静定次数：约束反力（轴力）多余平衡方程的个数。

上述问题属于一次超静定问题。

三、超静定结构的求解方法（一）继续提问，引导学生深入思考：超静定到底能不能求解？实际上F-定，作用于每个杆上的力都是确定的。

还需再找一个补充方程，材料力学是变形体，受力会引起变形，力和力的关系看不出，先把变形关系找到，再转化成力的关系。

（重点）②几何方程一一变形协调方程：要找变形关系，关键是画变形图（难点）。

节点在中间杆上，左右两杆抗拉刚度相同，角度相同，即对称，因此中间杆仅沿竖直方向产生伸长，确定最终位置。

材料力学教案

第一篇力学基础§2.2 材料的力学性能教学目标：通过学习材料力学性能使学生能够从各种机械零件或构件最常见的服役条件和失效现象出发，了解时效现象的微观机制，提出衡量材料时效抗力的力学性能指标；掌握各种指标的物理概念、实用意义和测试方法；明确它们之间的相互关系；分析各种因素对力学性能指标的影响，为机械设计与制造过程中正确选择和合理使用材料提供依据，重点：单向静拉伸力学性能；冲击载荷下的力学性能；应力腐蚀和氢脆。

难点：单向静拉伸力学性能；金属的断裂韧度；复合材料的力学性能。

教学课时：4教学内容：材料的性能包括：物理性能，力学性能，化学性能，和加工工艺性能。

材料的力学性能：指材料在外力作用下在强度和变形方面所表现出的性能。

材料的力学性能是通过力学实验得到的。

四种力学实验：拉伸（压缩）实验；金属的缺口冲击实验；硬度实验；弯曲实验； 1. 低碳钢拉伸时的力学性能含碳量从0.10％至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造, 焊接和切削, 常用於制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。

碳含量低于0.25％的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。

GB/T228.1-2010：《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》代替了GB/T228 测量对象：金属、非金属、高分子材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等曲线：力-位移、力-时间、位移-时间、应力-应变曲线低碳钢是指含碳量在0.3%以下的碳素钢。

两端粗—便于装夹、防止在装夹部分破坏。

试验段—中间较细等截面部分。

标准试件圆截面试件: 标距l 与直径d 的比例为，L ＝10d ，L=5d ； d=10mm矩形截面: 标距l 与横截面面积A 的比例为，实验过程：将试件装到试验机上，开动机器，使之受到从零开始逐渐增加的拉力P ，自动绘图仪便绘出P —ΔL 曲线：拉伸曲线或拉伸图。

1）拉伸图（P －ΔL ）由于P —ΔL 曲线与试样的尺寸有关，为了消除试件尺寸的影响，采用应力应变曲线，即σ－ε曲线来代替P —ΔL 曲线。