材料力学课程描述..
材料力学课程内容总结
第二章 轴向拉伸和压缩
一、概念
轴向拉伸(压缩)变形受力变形特点：轴向外力产生轴向伸长(缩短)变形。
内力——由于外力引起的构件内部相邻部分相互作用力的改变量。
截面法——1）截开；2）代替；3）平衡。
拉压杆内力——轴力FN: 拉为正，压为负。
静定结构的内力只与外力有关；
FN Fix
正负规定，取左右两段计算的内力符号相同。
FS
S
* z
I zb
----τ沿截面高度抛 物线规律变化
最大切应力位置中性轴上；
计算公式
max
k
FS A
矩形截面k=3/2; 圆形截面k=4/3; 圆环形截面k=2; 型钢截面k≈1.
三、梁的强度计算 最大应力所在截面称为危险截面， 危险截面上最大应力所在点称为危险点。
等直梁的正应力 强度条件：
圆轴扭转时的刚度条件：
m ax
Tmax GI
180
三类强刚度计算问题：校核、设计、确定许可荷载。
第四章 弯曲内力
一、平面弯曲——外力作用面（纵向对称平面）与杆轴弯曲面重合。
二、梁的内力——剪力和弯矩
剪力FS—左上有下为正，单位：N、kN。 弯矩M —下凸或左顺右逆为正，单位：N·m、kN·m。
横截面上的最大正应力： 上下边缘
max
Mymax
z
M WZ
WZ
IZ ymax
--截面对中性轴的弯曲系数
矩形 截面
IZ
bh3 12
;
WZ
bh2 6
.
圆形 截面
D 4
IZ 64 ;
D3
WZ 32 .
圆环形截面：I Z
D4
64
材料力学课程教学大纲
《材料力学》课程教学大纲课程名称：材料力学 Mechanics of Materials课程编码：学分：4.5学分总学时：72学时（含8学时实验教学）适用专业：水利水电、土木工程、农业水利先修课程：高等数学，大学物理，理论力学一、课程的性质、目的与任务材料力学是一门工科类专业重要的技术基础课程，是继理论力学后的又一门专业基础课。
本课程的任务是：将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件，计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性，以保证结构能承受预定的载荷；选择适当的材料、截面形状和尺寸，以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。
通过该课程的学习，学生能够掌握等直杆件的强度、刚度及轴心受压杆件的稳定性的计算等；能运用强度、刚度及稳定性条件对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等简单计算工作；初步了解材料的机械性能及材料力学实验的基本知识和操作技能。
二、教学基本要求了解材料力学研究的基本任务，四种基本变形基本概念，受力特点以及外力、内力、应力及变形的相互关系；了解复杂应力状态、强度理论及组合变形的基本概念；了解动载荷及交变应力作用下材料变形特性。
理解材料四种基本变形特征及相互内在联系；理解复杂应力状态下材料强度理论与单向载荷下之间的区别；理解动荷载、交变应力与静载作用下材料变形内在关系。
掌握四种基本变形形式内力计算、内力图画法、应力和应变的计算以及强度和刚度校核；掌握复杂应力下主应力计算、会利用强度理论校核组合变形下材料的强度；掌握压杆稳定性校核；掌握动荷载、交变应力作用下材料的应力应变计算。
三、教学内容材料力学（I）(1)绪论及基本概念(2学时)§1-1 材料力学的任务 1学时§1-2 材料力学与生产实践的关系§1-3 可变形固体的性质及其基本假设§1-4 杆件的几何特性 1学时§1-5 杆件变形的基本形式(1)轴向拉伸与压缩(6学时)。
§2-1 轴向拉伸和压缩的概念 2学时§2-2 内力·截面法·及轴力图§2-3 应力·拉(压)杆内的应力 2学时§2-4 拉(压)杆的变形·胡克定律§2-5 拉(压)杆内的应变能§2-6 材料在拉伸和压缩时的力学性能 2学时§2-7 强度条件·安全因数·许用应力§2-8 应力集中的概念(1)扭转(6学时)§3-1 概述 2学时§3-2 薄壁圆筒的扭转§3-3 传动轴的外力偶矩· 扭矩及扭矩图§3-4 等直圆杆扭转时的应力· 强度条件 2学时§3-5 等直圆杆扭转时的变形· 刚度条件 2学时§3-6 等直圆杆扭转时的应变能(1)弯曲应力(12学时)§4-1 对称弯曲的概念及梁的计算简图 2学时§4-2 梁的剪力和弯矩· 剪力图和弯矩图 6学时§4-3 平面刚架和曲杆的内力图§4-4 梁横截面上的正应力· 梁的正应力强度条件 2学时§4-5 梁横截面上的切应力· 梁的切应力强度条件 2学时§4-6 梁的合理设计(1)梁弯曲时的位移(6学时)§5-1 梁的位移——挠度和转角 2学时§5-2 梁的挠曲线近似微分方程及其积分§5-3 按叠加原理计算梁的挠度和转角 3学时§5-5 梁的刚度校核·提高梁的刚度的措施 1学时§5-6 梁内的弯曲应变能(1)简单的超静定问题(4学时)§6-1 超静定问题及其解法 2学时§6-2 拉压超静定问题§6-3 扭转超静定问题 2学时§6-4 简单超静定梁(1)应力状态和强度理论(6学时)§7-1 概述 4学时§7-2 平面应力状态的应力分析·主应力§7-3 空间应力状态的概念§7-4 应力与应变间的关系 1学时§7-5 空间应力状态下的应变能密度 1学时§7-6 强度理论及其相当应力(1)组合变形及连接部分的计算(8学时)§8-1 概述 2学时§8-2 两相互垂直平面内的弯曲§8-3 拉伸（压缩）与弯曲 2学时§8-4 扭转与弯曲 2学时§8-5 连接件的实用计算法 2学时§8-6 铆钉和螺栓连接的计算(1)压杆稳定(4学时)。
《材料力学》教学实践总结
《材料力学》教学实践总结一、课程概述材料力学是一门研究材料在受力状态下的力学行为的学科，是工科相关专业的重要基础课程。
通过本课程的学习，学生能够掌握材料力学的基本概念、原理和方法，培养分析和解决工程实际问题的能力。
二、教学目标1. 使学生掌握材料力学的基本理论和方法，能够熟练地进行内力、应力和变形分析。
2. 培养学生的工程观念，使学生能够将理论知识应用于实际工程问题的分析和设计中。
3. 通过实验教学，培养学生的实验技能和数据处理能力。
4. 提高学生的学习能力和创新精神，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
三、教学内容1. 材料力学的基本概念和原理，包括内力、应力、应变等。
2. 材料的力学性能，包括拉伸、压缩、扭转、弯曲等。
3. 杆件的内力分析和应力计算，包括截面法、平衡方程等。
4. 杆件的变形分析和刚度计算，包括叠加原理、单位荷载法等。
5. 压杆稳定问题，包括欧拉公式、压杆的临界荷载等。
6. 材料力学实验，包括拉伸实验、压缩实验、扭转实验等。
四、教学方法1. 课堂讲授：采用多媒体教学手段，结合工程实例进行讲解，注重启发式教学，引导学生思考和分析问题。
2. 实验教学：通过实验操作，使学生加深对理论知识的理解，提高实验技能和数据处理能力。
3. 案例教学：引入实际工程案例，让学生在解决实际问题的过程中提高应用能力。
4. 讨论教学：组织学生进行小组讨论，培养学生的团队协作精神和沟通能力。
五、教学效果评估1. 平时作业：通过布置作业，检查学生对知识的掌握情况。
2. 期中考试和期末考试：通过考试，评估学生对课程内容的整体掌握情况。
3. 实验报告：通过实验报告，了解学生的实验技能和数据处理能力。
4. 课堂表现：通过观察学生的课堂表现，评估学生的学习态度和参与度。
六、教学实践中的问题及解决措施1. 学生基础差异较大：由于学生的基础知识水平不同，导致教学过程中存在一定的困难。
针对这一问题，采取了分层教学的方法，根据学生的基础情况进行分层教学，确保每个学生都能跟上教学进度。
《材料力学》课程标准
《材料力学》课程标准一、课程目标本课程旨在培养学生掌握材料力学的理论知识，能够运用所学知识解决实际工程中的材料力学问题，提高学生的创新能力和实践能力。
二、教学内容1. 基础知识：学习弹性力学的基本原理和概念，包括应力、应变、平衡、稳定等问题。
2. 材料性质：掌握金属、非金属和有机高分子等常见材料的力学性能，如强度、硬度、韧性等。
3. 结构分析：学会分析简单和复杂结构的力学性能，包括梁、轴、壳体等基本构件。
4. 实验方法：掌握各种实验方法，如拉伸、压缩、弯曲、冲击等实验方法，以及数据处理和分析方法。
三、教学方法与手段1. 理论教学：采用讲授、讨论、案例分析等多种教学方法，使学生全面理解和掌握材料力学的基本理论和方法。
2. 实验教学：通过实验操作和数据分析，培养学生的动手能力和分析解决问题的能力。
3. 多媒体教学：利用多媒体技术，增加课堂信息量，提高教学效率。
4. 实践教学：鼓励学生参加课外科技活动和社会实践，提高其实践能力和创新意识。
四、课程评估1. 平时成绩：包括出勤率、作业完成情况、课堂表现等，占总评分的30%。
2. 期中考试：检测学生对材料力学基本知识的掌握情况，占总评分的30%。
3. 实验成绩：根据实验操作和实验报告的质量，占总评分的40%。
五、教材与参考书1. 教材：《材料力学》（xx版）。
2. 参考书：《材料力学实验教程》。
此外，还可以参考相关工程材料和结构设计方面的书籍。
六、课程实施建议1. 教学时间安排：建议每周安排4-6学时，共计约60学时/学期。
可根据实际情况进行调整。
2. 教学地点：建议在教室或实验室进行授课，以便于理论与实践相结合。
3. 师资要求：本课程对教师要求较高，需要具备丰富的材料力学教学经验和工程实践经验。
教师应具备硕士及以上学历，并能够熟练运用各种教学工具和手段。
4. 学生要求：学生应具备高中物理基础和一定的数学基础，能够认真听讲、积极参与课堂讨论和实验操作。
建议学生提前预习和复习课程内容，做好笔记和作业。
《材料力学》课程简介
《材料力学》课程介绍一、课程简介《材料力学》是一门重要的工程学科，旨在研究材料在承受各种外力作用下的力学性能，以及如何通过合理的结构设计，保证材料的强度、刚度和稳定性。
本课程涵盖了材料力学的基本理论、实验方法和工程应用，是机械、土木、航空航天等工程领域的重要基础课程。
二、课程目标1. 掌握材料力学的基本概念和原理，包括应力、应变、强度、刚度、稳定性等；2. 学会应用基本力学原理分析和解决实际工程问题，包括结构设计、材料选择、工艺优化等；3. 了解现代实验技术和测试方法，如有限元分析、超声波检测等；4. 提高分析和解决问题的能力，为后续专业课程学习和实际工程应用打下基础。
三、课程内容1. 静力学部分：介绍外力、平衡方程、基本变形（拉伸、压缩、弯曲）、应力分析等；2. 材料力学部分：讲解材料的力学性能（强度、刚度、稳定性）、应力应变曲线、胡克定律、超静定问题等；3. 实验部分：学习实验设计、测试方法、数据处理和分析等，了解现代实验技术和测试方法的应用；4. 工程应用部分：结合实际工程案例，分析结构设计、材料选择、工艺优化等方面的力学问题。
四、教学方法本课程采用线上授课与线下实验相结合的方式，注重理论与实践的结合。
学生可以通过视频教程学习基本理论，通过实验操作和案例分析提高解决实际工程问题的能力。
教师会定期组织小组讨论和答疑解惑，帮助学生更好地理解和掌握课程内容。
五、学习资源1. 课程网站提供了丰富的教学资源，包括视频教程、课件、实验指导书等；2. 学生可以参考相关的工程手册和文献，了解材料力学的最新研究成果和应用进展；3. 教师会定期组织课外活动，如学术讲座、实践参观等，帮助学生拓展视野，增强学习兴趣。
六、考试与评估本课程的考试采用平时作业、实验报告、考试相结合的方式。
平时作业考察学生对基本概念和原理的掌握情况，实验报告评估学生实验操作和数据分析的能力，考试则是对学生综合运用知识解决实际工程问题的考核。
《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。
【课程思政优秀案例】《材料力学》课程
一、课程介绍《材料力学》是机械相关专业必修的专业基础课，主要分析承载构件在弹性范围内的强度、刚度和稳定性问题，在机械相关专业本科生培养体系中起到了关键的承前启后作用，对本科生认识、分析、解决工程力学的问题具有重要意义，属于培养体系中的核心课程。
本课程在给学生讲授力学理论知识的同时，培养学生的工程素养、科研伦理道德、工匠精神和社会责任感。
《材料力学》课程建设一直受校、院重点关注，目前已在“e会学”等平台上线。
课程建设已取得丰硕成果，目前本课程已被评为省“精品线下课程”、“大型开放网络课程”、“精品资源共享课程”，同时新编《材料力学》课程教材一部，待出版，本课程已申报一流本科课程，结果待公布。
二、课程特色与创新1、课程特色（1）课程思政，育人为先。
用好课堂教学这个主渠道，与思政课程同向同行，构建全员全程全方位育人大格局，有效实现了课程思政元素与理论课程教学内容有机融合；课程思政元素与学生培养过程密切关联，课程思政案例促进了学生底线思维的养成、学术道德及工匠精神的培育。
（2）既见树木，又见森林。
课堂教学侧重理清概念、公式的来龙去脉、差异性、关联性，搭建由点及线、由线及面的立体知识体系。
（3）循序递进，能力养成。
课堂教学从精心设计的问题或专题开始，激发学生探索热情，将新知识抽丝剥茧，层层递进展开，完成知识的内化、迁移，实现学生的能力提升。
（4）精准分析，因材施教。
结合学生线上云课堂的学习情况，应用数据分析技术进行精细化分析，找出学生的知识盲点及薄弱环节。
2、教学改革创新点（1）教学目标上，构建“三位一体”课程教学目标，提高学生的综合素养；（2）教学内容上，结合时代前沿，将力学最新的成果适当引入课程教学中，拓宽学生的视野；（3）教学方式上，从问题出发，理清解决的思路和方法，由浅入深、层层递进完成知识的迁移，着力培养懂知识会应用的人才。
（4）教学思路上，承前启后，充分利用前修课程如高等数学等知识的应用，促进前修课程的实际应用；启后侧重将后修课程如机械设计中的关联问题引入，在材料力学的讲授中给出解决思路，从而促进后修课程的学习兴趣和掌握。
《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_课程介绍.pdf
基本情况我校的力学学科具有1个博士点、2个硕士点、1个力学专业。
教师中，有教授7人（其中博士生导师5人）、副教授8人、讲师5人，其中具有博士学位和在读博士15人，硕士3人。
这些教师除担任材料力学教学外，同时还开设了结构力学、计算力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学、工程力学、建筑力学与结构、建筑力学、实验力学、流体力学、理论力学、分析力学、振动力学、实验应力分析、弹性振动和振动测试等课程，知识结构合理。
课程负责人刘庆潭：中南大学土木建筑学院教授、博士生导师，湖南省研究生实验应力分析精品课程建设项目及材料力学湖南省精品课程负责人，湖南省教学名师。
历任力学系副主任、系主任、力学教学实验中心主任兼国家教委高等学校工科基础力学课程教学指导小组成员、中国机械工业协会教育工作委员会副主任、中国力学学会教育工作委员会委员、湖南省力学学会教育工作委员会副主任和湖南省机械工程学会应用力学学会常务理事等职。
主持和参加国家、省部级教研课题、国家“九五”重点教材课题6项；主持和参加国家自然科学基金项目、国家“九五”重点科技攻关项目、省部级及横向科研课题20余项，通过国家、省部级成果鉴定4项；发表科研论文60余篇、教研论文近20篇；分别由中国铁道出版社、高等教育出版社和机械工业出版社出版专著1部、教材3部、课件6套。
连续四次获湖南省教学优秀成果一、二等奖，先后获教育部全国高等学校优秀CAI 软件三等奖、铁道部优秀教材二等奖、湖南省科技进步三等奖、茅以升铁路教育专项奖；多次获学校教学优秀成果奖、教学质量优秀奖。
04年评为中南大学首届“教学名师”、05年评为中南大学首届“师德标兵”、06年评为“全国力学教学优秀教师”、07年评为湖南省第二届“教学名师”。
在国内率先开始材料力学课程的计算机辅助教学工作，研制的《材料力学CAMM 软件包》是国内第一个通过省部级鉴定的计算机辅助教学软件。
所出版的6个课件，已被国内清华大学、同济大学、上海交大、西南交大、北京交大等百余所院校应用，在全国影响广泛，有较高的知名度。
专科《材料力学》
专科《材料力学》材料力学是一门研究材料的力学特性和性能的学科。
它是工程学中的基础课程之一，为学习材料科学和工程、机械工程、材料加工等专业的学生提供了必要的理论基础和实践技能。
本文将介绍专科《材料力学》的一些重要内容。
首先，材料力学研究的对象是不同材料在外力作用下的变形和破坏行为。
材料可以是金属、非金属、复合材料等各种类型。
力学是研究物体受力和变形的学科，因此材料力学的基本任务就是研究材料的受力和变形行为，如应力、应变、变形量等。
这些研究对于材料的设计和制造具有重要的意义。
其次，材料力学的基本概念包括杨氏模量、泊松比、弹性极限等。
杨氏模量是衡量材料刚度的指标，它表示单位应力引起的单位应变。
泊松比则反映了材料在受力过程中的侧向收缩情况，是材料的一个重要参数。
弹性极限是指材料在外力作用下能够恢复原状的最大应力值。
这些概念是学习材料力学的基础，了解其意义和计算方法对于后续的学习有很大的帮助。
此外，材料力学还涉及材料的破坏机理和破坏形式。
材料的破坏机理包括拉伸、压缩、剪切等不同的破坏形式。
理解材料的破坏机理和形式可以帮助工程师选择合适的材料，并预测材料在各种条件下的破坏行为。
此外，还可以通过工程设计来防止材料的破坏，提高材料的强度和韧性。
最后，材料力学还研究了应力、应变的计算方法和变形的力学意义。
应力和应变是描述材料受力和变形的重要物理量。
计算应力和应变需要考虑材料的几何形状和受力情况，常用的方法有梁的理论、轴的理论等。
变形可以分为弹性变形和塑性变形，前者是指材料受力后能恢复原状的变形，而后者是指材料受力后无法恢复原状的变形。
理解变形的力学意义对材料的工程应用和设计至关重要。
总的来说，专科《材料力学》是一门重要的基础课程，它涉及材料的力学特性和性能，包括受力、变形、破坏机理等方面。
学习这门课程有助于提高学生的工程素养和解决实际问题的能力。
同时，它也为学生进一步深入研究材料科学和工程提供了必要的基础。
因此，学好这门课程对于材料领域的从业人员来说具有非常重要的意义。
《材料力学性能》教学大纲
《材料力学性能》教学大纲材料力学性能是材料科学与工程学科的一个重要分支，涉及到材料的结构、力学行为和性能的研究与分析。
本教学大纲旨在引导学生全面了解和掌握材料力学性能的基本理论与方法，培养学生分析和评价材料性能的能力，以及解决实际工程问题的能力。
一、课程概述1.课程名称：材料力学性能2.学分：3学分3.先修课程：材料力学、材料科学基础4.开设单位：材料科学与工程学院二、教学目标1.理论目标：了解材料力学性能的基本理论和方法。
2.实践目标：掌握材料力学性能的测试与分析方法，并能够应用于实际工程问题的解决。
三、教学大纲1.引论1.1材料力学性能的概念和研究内容1.2材料力学性能测试的意义和方法2.结构与组织分析2.1材料的结构和组织对力学性能的影响2.2显微组织分析方法2.3物相组成分析方法3.弹性力学性能3.1弹性力学基本概念和理论模型3.2材料的弹性行为测试与分析方法3.3应力-应变曲线及其分析3.4弹性与刚性的区别与应用4.塑性力学性能4.1塑性力学基本概念和理论模型4.2材料的塑性行为测试与分析方法4.3屈服强度、塑性延展性等力学性能参数的测定与应用4.4晶体塑性的基本原理和行为5.破断力学性能5.1破断力学基本概念和理论模型5.2材料的破断行为测试与分析方法5.3断裂强度、韧性等力学性能参数的测定与应用5.4破断形态和机理的分析与评价6.疲劳和蠕变力学性能6.1疲劳和蠕变力学基本概念和理论模型6.2材料的疲劳和蠕变行为测试与分析方法6.3疲劳寿命、蠕变速率等力学性能参数的测定与应用6.4疲劳和蠕变的机理和预测四、教学方法1.理论授课：通过讲授基本理论和原理，引导学生建立相关概念和模型。
2.实验操作：组织学生进行材料力学性能测试实验，并进行数据分析和结果讨论。
3.讨论与案例分析：组织学生进行讨论，解析和评价材料力学性能测试结果，并根据实际工程情况进行案例分析。
五、评价与考核1.平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况。
《材料力学》课程简介
实验教学
课堂授课方面：
教研室拥有清华大学、河海大学等制作 的多套多媒体课件，且各主讲教师还根 据实际情况编制（或部分编制）了自己 的教学课件。
实验教学方面：
材料力学实验室不但能满足基本教学实 验的需求，还能够满足部分同学进行综 合性或研究性实验的要求。
经过一系列的教学改革，本课程在 师资、教材、课件、实验室、教学 网站、试题库等各方面均具有良好 的基础，并逐步按照精品课程的要 求进行建设与完善。
《材料力学》课程简介
材料力学是水利、土建或其它有关 工科类专业的主干课程、学位课程 或必修课程，是学习专业课程及从 事专业技术工作的必备知识。
材料力学的基本任务：
将工程结构和机械中的简单构件简 化为一维杆件，计算杆中的应力、变形， 研究杆的强度、刚度和稳定性，以保证 结构能承受预定的载荷；或 选择适当的材料、截面形状和尺寸， 以便设计出既安全又经济的结构构件和 机械零件。
研究内容：
杆件基本变形的强度、刚度； 应力状态和强度理论； 组合变形强度； 动载荷和疲劳强度； 压杆稳定； 联接件强度。
实验内容：
材料力学性能； 电测法。
本课程知识体系完整，涉及知识面 广，需要以高等数学、理论力学为 基础，并涉及物理学及工程实际中 的相关知识。
教学方式（主要两个方面）： 课堂授课
Hale Waihona Puke 欢迎批评指正！E-mail: mechanics-yzu@
材料力学教程
材料力学教程材料力学是研究材料内部的力学性质和行为的学科，它是材料科学与工程的基础课程之一，对于理解材料的性能和设计工程结构具有重要意义。
本教程将介绍材料力学的基本概念、原理和应用，帮助读者全面理解材料力学的重要性和实际应用价值。
首先，我们将介绍材料力学的基本概念。
材料力学是研究材料内部受力和变形的学科，它主要包括静力学和动力学两个方面。
静力学研究材料在静止状态下受力的平衡和分布规律，而动力学则研究材料在外力作用下的运动和变形规律。
通过对材料力学基本概念的理解，可以为后续的学习和实践打下坚实的基础。
其次，我们将介绍材料力学的原理。
材料力学的原理主要包括受力分析、应力分析和变形分析。
受力分析是研究材料内部受力的大小、方向和作用点，应力分析则是研究材料内部应力的分布和变化规律，而变形分析则是研究材料在外力作用下的变形和破坏过程。
通过对材料力学原理的理解，可以为材料的设计、制备和应用提供理论支持。
接下来，我们将介绍材料力学的应用。
材料力学的应用主要包括材料性能评价、结构设计和工程应用。
通过对材料的力学性质和行为进行分析和评价，可以为材料的选择、设计和改进提供依据；而在工程结构设计和应用中，材料力学则发挥着重要的作用，它可以帮助工程师们选择合适的材料、设计合理的结构和预测结构的性能。
最后，我们将总结材料力学教程的重要性和实际应用价值。
材料力学作为材料科学与工程的基础课程，对于理解材料的性能和设计工程结构具有重要意义。
通过对材料力学的学习和掌握，可以为材料的研究、开发和应用提供理论支持，为工程结构的设计、制造和使用提供技术支持，从而推动材料科学与工程的发展和进步。
综上所述，材料力学教程旨在帮助读者全面理解材料力学的基本概念、原理和应用，从而认识到材料力学在材料科学与工程中的重要性和实际应用价值。
通过对材料力学的学习和掌握，可以为材料科学与工程的发展和进步做出贡献，为社会和经济的发展提供支持和保障。
希望本教程能够对读者有所帮助，谢谢！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
材料力学课程描述学时：88学分：5.5课程性质：材料力学是变形固体力学入门的学科基础课，用以培养学生在工程设计中有关力学方面的设计计算能力，本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题，通过揭示构件的强度、刚度和稳定性问题的基本概念及必要的基础知识，培养学生解决问题的能力；以理论分析为基础，培养学生的实验动手能力；发挥其它课程不可替代的综合素质教育作用。
课程任务：其主要任务是培养学生：1.树立正确的设计思想，理论联系实际，解决好经济与安全的矛盾，具备创新精；2.全面系统地了解构件的受力变形、破坏的规律；3.掌握有关构件设计计算的基本概念、基本理论、基本方法及其在工程的应用；4.能将一般构件抽象出力学简图，进行外力分析、内力分析、应力分析、应变分析、应力和应变分析；5.掌握材料的力学性能的原理和方法，具有进行实验研究的初步能力；6.在满足强度、刚度、稳定性的前提下，以最经济的代价，为构件选择合适的形状设计合理的界面形状和尺寸，为设计提供计算依据；7.了解材料力学的新理论，新方法及发展趋向；课程目的：材料力学课程是高等工科院校中机械类专业一门主干课程，是机械类硕士研究生入学考试的一门专业基础课。
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，进行机械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机械设计工作打下基础，因此材料力学课程机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。
二、教学基本要求：( 一 ) 课程的基本要求及提高要求：基本要求：1.对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。
2.能熟练地做出杆件在基本变形下的内力图，进行应力和位移、强度和刚度计算。
3.掌握应力状态理论，掌握组合变形下杆件的强度计算。
4.掌握简单静不定问题的求解方法。
5.了解能量法的基本原理，掌握一种计算位移的能量方法。
6.了解压杆的稳定性概念，会计算轴向受压杆的临界力与临界应力。
7.了解低碳钢和灰口铁的基本力学性能及其测试方法。
8.掌握电测实验应力分析的基本原理和方法。
提高要求：1.薄壁杆件扭转，弯曲中心，莫尔强度理论；2.功互等定理、位移互等定理和虚功原理；3.拉压杆的弹塑性分析；4. 综合性、设计性实验。
( 二 ) 实验要求：材料力学课程是一门实践性，设计性很强的技术基础课，实验教学是培养学生创新精神和实践能力的重要教学环节。
共安排 6 次实验。
1. 低碳钢和铸铁的拉伸实验（ 2 学时）；2. 低碳钢和铸铁的压缩实验，测 E 实验（ 2 学时）；3. 低碳钢和铸铁的扭转实验，测 G 实验（ 2 学时）；4. 电测实验 I （ 2 学时）；5. 电测实验 II （ 2 学时）；6. 光测实验，冲击，疲劳，动荷实验（ 2 学时）。
以上实验共计 12 学时，课内占 8 学时，课外占 4 学时。
力学实验中心为开放实验室，开课后要预约实验。
材料力学实验有《材料力学实验指导书》，要求学生上实验课之前要预习《材料力学实验指导书》，并写出预习报告。
实验时每组人数 2 —3 人，每位任课教师要指导一个实验教学班的实验。
实验报告要用学校统一印制的实验报告用纸，教师要认真批阅每份实验报告，评出成绩并做好记录。
三、各章节内容及学时分配：第一章绪论教学目的与要求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。
7. 了解塑性和脆性材料的扭转实验。
8. 熟练掌握圆轴扭转时变形和刚度条件。
9. 熟练掌握建立轴向拉、压时弹性变形能的概念和计算方法。
10. 掌握剪切和挤压的实用计算。
11. 了解非圆截面杆和薄壁杆件的扭转。
教学内容扭矩及扭矩图，切应力互等定理，剪切胡克定律，圆轴扭转的应力与变形，扭转强度及刚度条件，非圆截面杆扭转的概念，密圈圆柱螺旋弹簧的应力和变形简介，剪切及挤压的概念和实用计算。
第四章弯曲内力教学目的与要求1. 明确平面弯曲的概念。
2. 熟练掌握建立剪力方程、弯曲方程和绘制剪力图、弯矩图的方法。
3. 掌握平面刚架的内力计算和内力图的绘制方法。
4. 熟练运用载荷集中、剪力和弯矩之间的微分关系绘制或校核剪力图和弯矩图的方法。
5. 掌握带梁间铰静定梁的内力图的绘制。
6. 了解用叠加原理作弯矩图的基本方法。
7. 了解平面曲杆的弯曲内力计算和内力方程的建立方法。
教学内容平面弯曲的内力，剪力、弯矩方程，剪力、弯矩图，利用微分关系画梁的剪力、弯矩图。
第五章弯曲强度教学目的与要求1. 明确纯弯曲和横力弯曲的概念。
2. 了解梁纯弯曲时横截面上的正应力公式的推导方法和正应力分布规律。
3. 熟练掌握弯曲正应力的计算和弯曲正应力的强度条件及其应用。
4. 理解矩形截面梁衡截面上弯曲切应力公式的推导过程及切应力的分部规律。
5. 掌握常见截面梁衡截面上切应力的计算和弯曲切应力强度条件。
6. 建立弯曲中心的概念 , 横力弯曲时 , 产生平面弯曲的条件。
7. 了解提高粱弯曲强度的主要措施。
教学内容弯曲正应力公式，弯曲切应力，弯曲强度条件，薄壁截面梁的弯曲切应力，弯曲中心的概念，提高弯曲强度的措施。
第六章弯曲变形教学目的与要求1. 明确挠曲线、挠度和转角的概念。
2. 理解求解弯曲变形的挠曲线近似非分方程的建立过程及刚度条件。
3. 掌握用积分法求弯曲变形及确定积分常数的边界条件和连续条件。
4. 掌握用叠加法求弯曲变形。
5. 了解提高粱弯曲刚度的主要措施。
教学内容挠曲线及其近似微分方程，积分法和叠加法求梁的位移，梁的刚度校核，提高梁弯曲刚度的措施。
第七章应力及应变分析强的计算教学目的与要求1. 明确什么叫一点处的应力状态 ? 为什么要研究一点处的应力状态 ?2. 明确主平面、主应力和应力状态分析。
3. 熟练掌握各种组合变形的危险点 ( 或指定点 ) 处原始单元体的截取及各面上的正应力。
4. 熟练掌握二向应力状态分析的解析罚和图解法及单元体与应力圆之间的一一对应关系。
5. 了解三向应力圆的画法 , 熟练掌握单元体内的最大切应力的计算。
6. 了解平面英里状态下的应便分析。
7. 掌握广义胡克定律及应用。
8. 了解复杂应力状态下的比能、体积改变比能和形状改变比能。
9. 了解什么是强度理论 ? 为什么要建立强度理论 ? 建立强的理论的依据是什么 ?10. 熟练掌握四种常用强度理论进行强度计算的方法及强度理论的选择。
教学内容应力状态的概念，平面应力状态下的应力分析和应变分析的解析法及图解法，三向应力状态的简介，广义胡克定律，体积应变，三向应力状态下应变能、体积改变能、畸变能的概念。
第八章组合变形构件的强度计算教学目的与要求1. 了解组合变形机构的强度计算的基本方法和步骤。
2. 掌握斜弯曲和拉弯曲组合变形构件的应力和强度计算。
3. 熟练掌握圆轴扭转与其他变形的组合时的应力和强度计算。
教学内容强度理论的概念，破坏形式的分析，脆性断裂和塑性屈服，四个经典强度理论。
组合变形的类型，解决的方法和步骤，组合变形下杆件的强度计算，截面核心的简介（土建类）。
第九章实验应力分析教学目的与要求1. 明确实验应力的分析的目的和电测法的基本原理。
为什么要进行温度补偿 ?2. 熟练掌握测量电桥的接法及其应用。
3. 掌握二向应力的状态主方向已知时的应力测定。
4. 了解二向应力的状态主方向未知时的应力测定。
5. 了解电测法的主要优缺点。
教学内容电测试验应力分析的基本原理和方法，应力测定，光测法的基本原理。
第十章能量法教学目的与要求1. 掌握轴向拉压、圆轴扭转、平面弯曲和组合变形时的杆件变形能的计算 , 了解变形能的特点。
2. 掌握计算位移的莫尔积分法。
3. 熟练掌握一种计算位移地能量法。
如计算莫尔积分的图形互乘法4. 了解虚功和虚位移互等定理及其应用。
教学内容杆件应变能计算，卡氏定理，莫尔定理，用能量法计算位移。
第十一章静不定结构教学目的与要求1. 明确静不定机构的概念 , 掌握判定静不定次数的方法。
2. 掌握用力法解静不定的基本步骤。
3. 熟练掌握解一次静不定机构的变形比较法。
4. 理解力法正则方程的力学意义和建立过程 , 并用力法正则方程解静不定结构。
5. 掌握利用机构在几何物理和载荷方面的对称性和反对称性 , 来简化静不定次数的方法。
教学内容用力法解简单静不定的基本步骤，正则方程，对称性在解静不定问题中的应用。
第十二章动载荷教学目的与要求1. 掌握匀加速直线运动杆件和匀速转动圆环的动应力计算。
2. 理解用能量法求解自由落体和水平冲击动载荷系数 K d 公式的推导过程及动荷系数的物理意义。
3. 熟练掌握自由落体和水平冲击时的动载荷、动应力和动变形的计算。
4. 了解冲击实验和提高构件抗冲击能力的措施。
教学内容构件作等加速运动和匀速转动的应力计算，冲击时的应力和变形计算，动、静异同动应力，动变形的计算。
第十三章交变应力教学目的与要求1. 了解疲劳破坏的特点和原因。