⑥北科大《材料力学》本科教学大纲
材料力学教学大纲
《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。
材料力学(本科)教学大纲.
材料力学(本科)教学大纲课程编号：课程类型：专业基础课课程教学：讲授适用专业：土木工程及相关专业授课总学时：90学时（5学分）一、课程的性质、作用和任务材料力学是一门技术基础课。
通过本门课程的学习，要求学生对杆件的受力分析、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、比较熟练的计算能力，初步的力学建模及对简化模型近似性评估的能力，一定的定性与定量分析能力和初步的实验能力。
它的任务是在保证构件既安全适用又经济的前提下，为构件选择合适的材料，确定合理的的截面形状和尺寸，提供必要的计算方法和实验技术。
它为学生学习结构力学、弹性力学等后继课程奠定基础，把它应用于工程，即可对杆类构件或零件进行强度、刚度和稳定性设计。
二、课程内容、基本要求及学时分配（总学时90）第一部分绪论讲授2 学时。
1、基本内容材料力学的任务，变形固体的概念及其基本假设，外力，截面法，内力和应变的概念，位移和应变的概念，杆件变形的基本形式。
2、基本要求1）理解外力、内力、应变等基本概念。
2）熟练掌握杆件变形的基本形式。
3、重点力的基本概念及杆件变形的几种基本形式。
第二部分拉伸和压缩讲授6 学时，习题课2 学时，试验2学时，共10学时。
1、基本内容轴向拉、压概念，轴向拉压时横截面上的内力和应力，斜截面上的应力；许用应力及强度条件；轴向拉、压时的变形；2、基本要求1）了解许用应力及强度条件的概念。
2）掌握轴向拉压时横截面上的内力和应力，斜截面上的应力；虎克定律的应用条件。
3）掌握低碳钢的拉伸试验及其试验特点。
4）熟练掌握应力集中，安全系数等基本概念。
3、重点轴向拉压时横截面上的内力和应力，斜截面上的应力。
第三部分剪切讲授2学时。
1、基本内容剪切的概念，纯剪切，剪应力互等定理，剪切虎克定律，剪切弹性模量。
2、基本要求1）了解剪切的概念。
2）掌握纯剪切状态的受力特性，剪应力互等定理。
4）理解胡克定律的应用条件及适用范围。
3、重点纯剪切状态的受力特性，剪应力互等定理。
材料力学教学大纲(54学时)新
《材料力学》教学大纲（开4个实验）Material Mechanics学时：54（不包含实验）学分：3层次：本科适用专业：机械设计、机电、汽车服务类等第一部分大纲说明一、课程性质、目的和培养目标《材料力学》是一门技术基础课。
通过本门课程的学习，要求学生对杆件的受力分析、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，比较熟练的计算能力，初步的力学建模及对简化模型近似性评估的能力，必要的定性与定量分析能力与初步的实验能力。
二、课程的基本要求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、具有将一般杆类零构件简化为力学简图的初步能力，具有力学建模的初步概念与能力；3、能比较熟练地做出杆件在基本变形下的内力图，计算其应力和位移，并进行强度和刚度计算；4、对应力状态理论和轻度理论有明确的认识，并能将其应用于组合变形下杆的强度计算；5、理解掌握简单超静定问题的求解方法；6、对压杆的稳定性概念有明确的认识，会计算轴向受压杆的临界载荷语临界应力，并进行稳定性校核等计算；7、对于常用材料在常温下的基本力学性能及其测试方法有初步认识；重点：（1）内力与外力的基本概念，内力的分析（2）正应力、切应力和线应变、切应变的概念（3）材料力学基本假设及其物理意义，小变形条件的含义（4）轴向拉压杆、受扭轴、受弯梁的内力、横截面上的应力、变形分析（5）材料的机械性能及相关实验分析（6）超静定问题的认识，简单超静定问题的求解（7）剪切与挤压的认识（8）平面弯曲的概念（9）弯曲中心的概念（10）弯曲变形和位移，挠曲线的近似微分方程，边界条件、连续条件，叠加法。
难点：（1）正应力、切应力和线应变、切应变的概念（2）轴向拉压杆、受扭轴、受弯梁的内力、横截面上的应力、变形分析（3）平面弯曲的概念（4）弯曲中心的概念。
三、本课程与相关课程的联系先修课程：《高等数学》、《理论力学》四、学时分配五、教材与参考书建议使用教材：单辉祖主编《材料力学》，高等教育出版社，2006年主要参考书：1、孙训芳等主编《材料力学》第五版，高等教育出版社，2009年2、刘鸿文等主编《材料力学》第四版，高等教育出版社，2007年六、教学方法与手段建议采用启发,举例等课堂授课方法,利用现有的软件进行部分章节的多媒体教学实验（上机）内容和基本要求：1、低碳钢与铸铁两种材料的拉伸与压缩破坏试验。
《材料力学》教学大纲及说明
《材料力学》教学大纲及说明《材料力学》课程大纲课程编码：3865课程名称：材料力学英文名称：Mechanics of Materials总学时：80 实验：12 上机：适用专业：土木工程专业一、课程内容及要求本课程的主要内容：主要讲授构件的强度、刚度、稳定性概念，及构件在满足该三项指标的前提下，如何选择合适的材料、合理截面、确定许可载荷提供理论依据。
学习重点：(一)基本概念部分主要以强度、刚度、稳定性、内应力、位移、应变等基本概念为重点，要求阐明截面法及有关各力学量间的关系，建立明确的概念。
(二)基本变形部分主要以各基本变形的概念，内力及内力图绘制、应力与变形计算及相应的强、刚度计算为重点，要求阐明各基本变形的受力与变形特点、应力、应变的分布规律及计算公式、强度及刚度条件，从力学角度满足工艺要求的有关措施。
(三)应力状态强度理论部分的重点为应力状态的概念，平面应力状态分析及强度理论的主要观点与相应的强度条件。
阐明平面应力状态分析的解析法与图解法结论。
古典强度理论的强度条件与适用范围,准确地用于杆件组合变形强度计算。
压杆稳定部分的重点是稳定性、临界力、；临界应力的概念及稳定校核计算。
阐明稳定及失稳的概念及实质；导出欧拉公式，进行临界应力计算；交变应力及动荷问题的重点是建立交变应力的概念及疲劳条件；动静法及能量法计算动荷问题的基本原理。
学习难点：(一)基本概念部分主要以强度、刚度、稳定性、内应力、位移、应变等基本概念为难点，要求阐明截面法及有关各力学量间的关系，建立明确的概念。
(二)基本变形部分主要以内力及内力图绘制、应力计算及相应的强、刚度计算为难点。
(三)应力状态强度理论部分的难点为应力状态的概念，平面应力状态分析的解析法与图解法。
压杆稳定部分的难点是临界应力计算。
第一章总论§1.1材料力学及其基本任务、材料力学的主要研究对象§1.2基本概念变形固体及其基本假设、外力、内力、应力、变形、变位、应变§1.3 杆件的基本变形要求：通过本章的教学，使学生了解材料力学的任务和杆件变形的基本形式，了解构件强度、刚度和稳定性的概念；理解变形固体的基本假定、条件和意义；理解内力、正应力、剪应力、剪应变及单元体的基本概念；初步掌握用截面法计算内力的方法。
材料力学教学大纲
《材料力学》课程教学大纲总学时：90 学分：5理论学时：78 实验学时：12面向专业：土木工程课程代码：HD0686先开课程：高等数学、理论力学课程性质：专业基础课第一部分：理论教学部分一、说明1、课程的性质、地位和任务材料力学是变形固体力学的一个分支，它是土木工程专业必修的专业核心课程。
为后续课程《结构力学》、《混凝土结构设计原理》、《钢结构设计原理》、《钢结构设计》以及《砌体结构》等各专业课的学习提供预备知识。
本课程安排在第三学期，是在学生学完高等数学、理论力学等课程之后，在学生数学力学等必备的知识基础上，进一步研究构件在力的作用下，内力、应力、变形及稳定性等问题。
通过材料力学的学习，要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性等问题具有明确的基本概念和必要的基础知识，对常用材料的基本力学性能及其测定方法、电测试验应力分析的基本原理和基本方法有初步认识，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，为学习有关的后继课程打下初步基础。
由于本课程的内容及众多公式具有一定程序及规律，为了系统地学习、研究其内在规律，对整个教材的教学设想是应用框图思维法，即削枝强干，删繁就简，强调“三基”，突出重点，达到有利于培养学生分析问题与解决问题的能力。
2、课程教学和教改基本要求通过本课程的学习，使学生明确认识材料力学的基本概念和基本分析方法，培养分析问题、推导计算、判断结果和自学查阅的能力；熟练地做出杆件基本变形时的内力图，进行应力和位移、强度和刚度计算；掌握应力状态分析方法和理论，掌握组合变形下杆件的强度计算；掌握简单超静定问题的求解方法；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；了解低碳钢和铸铁的基本力学性能及其测试方法；掌握电测实验应力分析的基本原理和方法。
对杆件的受力分析、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、比较熟练的计算能力，初步的力学建模及对简化模型近似性评估的能力，一定的定性与定量分析能力和初步的实验能力。
《材料力学》课程大纲
《材料力学》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标（一）总体目标《材料力学》是变形固体力学入门的技术基础课。
教育目的是使车辆工程、机械类等专业的学生掌握构筑作为工程技术根基的力学知识结构，为工程结构的安全性计算提供理论依据和计算方法。
通过揭示杆件强度、刚度、稳定性等知识的发生过程，培养学生分析问题的能力；掌握从已知的基本定律出发，利用理论分析，导出一些推论，并据此对具体机械系统的性能进行预测的力学方法；同时以力学理论为指导，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作用。
（二）课程目标课程目标1：掌握材料力学的基本理论和方法、实验方法以及测试手段；课程目标2：掌握从材料力学的基本定律出发，利用理论分析，得到解决工程实际问题的力学方法；课程目标3：掌握工程结构中简单构件的组合变形分析，强度、刚度和稳定性的校核和设计，具有针对杆梁结构形变综合计算、分析和建模的能力。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求2和毕业要求3。
毕业要求观测点1-3.掌握机械工程基础理论和知识，能针对车辆部件与结构的复杂工程问题建立数学模型并求解。
毕业要求观测点2-3.具有通过文献研究对复杂工程问题进行分析的能力；能认识到解决车辆工程复杂问题有多种方案可选择，并寻求可替代的解决方案。
毕业要求观测点3-1.了解影响车辆设计目标和技术方案的各种因素，掌握车辆部件与结构的基本设计/开发方法。
表1：课程目标与毕业要求的对应关系表表2：课程目标与课程内容的对应关系表三、教学内容3.1讲授内容第一章绪论1.教学目标（1）掌握材料力学研究对象及基本假设；（2）掌握内力和外力的概念，掌握截面法计算内力；（3）掌握正应力、切应力等基本概念，理解切应力互等定理；（4）掌握正应变、切应变等基本概念；（5）掌握弹性模量、切变模量等基本概念，理解胡克定律；（6）理解杆件变形的基本形式与组合变形的概念。
《材料力学》课程教学大纲
《材料力学》课程教学大纲适用于本科机械设计制造及其自动化专业学分3.5 总学时：56 理论学时：48 实验/实践学时：8一、课程的性质、任务和要求《材料力学》是工科专业基础课，必修。
本课程共56学时，3.5学分。
《材料力学》课程的主要任务是：通过该课程的学习，要求学生掌握等直杆件的强度、刚度及轴向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；初步学会应用材料力学的理论和方法解决一些简单的工程实际问题；为学习有关的后继课程打好必要的基础。
学习本课程后，应达到下列基本要求：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．能熟练地画出杆件在基本变形下的内力图，进行应力和位移、强度和刚度的计算；3．掌握应力状态理论和组合变形下杆件的强度计算；4．了解压杆的稳定性概念，会计算轴向受压杆的临界力和临界应力；5．了解低碳钢和灰口铸铁的基本力学性能及其测定方法；6．掌握简单超静定问题的求解方法；7．掌握电测实验应力分析的基本原理和方法。
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材本课程的先修课程为：高等数学、工程图学、理论力学。
选用教材：《材料力学Ⅰ》（第5版），刘鸿文主编，高等教育出版社，2010参考书目：[1]《材料力学Ⅰ》（第5版），孙训方主编，高等教育出版社，2009[2]《材料力学Ⅰ》（第3版），单辉祖，高等教育出版社，2009[3]《材料力学》，Timoshenko（铁木辛柯）编，科学出版社，1978三、课程内容1．绪论主要内容：材料力学的任务及研究对象；变形固体的基本假设；力与内力、截面法与应力、线变形和角变形的概念；杆件变形的基本形式。
2．拉伸、压缩与剪切主要内容：轴向拉伸与压缩的概念与实例；直杆横截面上的内力、应力及斜截面上的应力计算；安全系数与许用应力的应用、拉压杆件的强度计算；轴向拉伸与压缩时杆件的纵向变形、线应变、横向变形计算；泊松比、虎克定律、弹性模量，抗拉(压)刚度、应力集中的概念；金属材料拉伸和压缩时的力学性能；简单拉(压)超静定问题、热应力和装配应力的解法；剪切和挤压的实用计算。
《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.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》课程教学大纲
《材料力学》课程教学大纲《材料力学》课程教学大纲二、课程简介材料力学课程是一门用以培养学生在工程检验与设计中有关力学方面设计与计算能力的技术基础课，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，能够对构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实践能力。
材料力学课程是高等工科院校中土木工程专业一门主干专业课程。
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，进行土木工程毕业生所需的基本训练，为学生进一步学习有关后续专业课程和有目的从事工程检验与设计工作打下基础。
因此材料力学课程在土木工程专业的教学计划中占有重要的地位和作用。
三、课程目标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、必要的基础知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力和初步的实验能力。
四、教学内容及要求第一章绪论及基本概念（2课时）内容：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；应力的概念；线应变和剪应变；杆件变形的基本形式。
重点讲解：内力、应力和应变的概念和胡克定律。
介绍本课程重点内容及学习方法。
第二章轴向拉伸与压缩（6课时）内容：轴向拉伸和压缩的基本概念和实例；截面法、轴力和轴力图；直杆横截面和斜截面上的应力，最大剪切应力；低碳钢和铸铁的拉伸试验及拉伸时材料的力学性质；低碳钢和铸铁的压缩试验及压缩时材料的力学性质；许用应力，强度条件；圣维南原理；轴向拉伸和压缩时的变形；应变能、比能；应力集中的概念。
重点讲解轴向拉（压）杆内力、应力以及强度计算的概念，截面法在求解拉（压）杆内力中的具体应用。
详细介绍材料在拉伸与压缩时的力学性能。
重点讲解轴向拉（压）杆的应变和变形计算公式。
对拉压应变能作一般性介绍。
对斜截面上的应力、应力集中的概念及连接部分的强度计算作一般性介绍。
《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。
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《材料力学》教学大纲及主要参考书目
课程编码：60115
课程名称：材料力学
英文名称：MECHANICS OF MATERICALS
开课学期：第5学期
学时/学分：81 / 5（其中实验学时：10学时）
课程类型：学科基础必修课
开课专业：机械学院机械专业、车辆工程专业
选用教材：《材料力学》第四版刘鸿文编高等教育出版社2004年
主要参考书：1.《材料力学》刘鸿文主编高等教育出版社第三版，1992
2.《Mechnics of Materials》S.Timoshemke J.Gere.Van Nostrand Reinhold
Compangy,1978
3.《材料力学》范钦珊主编高等教育出版社，2000
一、课程性质、目的与任务：
材料力学课程是一门用以培养学生在机械设计中有关力学方面设计计算能力的技术基础课，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，能够对构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初
步的实践能力。
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。
因此材料力学课程在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：
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，具备创新精神；
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中的应用；
4、将一般构件抽象成力学简图，进行外力分析、内力分析、应力分析、应变分析、应力~应变分析；
5、掌握测定材料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、刚度和稳定性的前提下，以最经济的代价，为构件选择合适的材料，设计合理的截面形状和尺寸，为构件设计提供计算依据；
7、了解材料力学的新理论，新方法及发展趋向。
三、各章节内容及学时分配：
第一章：绪论（2学时）
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；应力的概念；线应变和剪应变；杆件变形的基本形式。
第二章：轴向拉伸、压缩和剪切（12学时）
轴向拉伸和压缩的基本概念和实例；截面法、轴力和轴力图；直杆横截面和斜截面上的应力，最大剪切应力；低碳钢和铸铁的拉伸试验及拉伸时材料的力学性质；低碳钢和铸铁的压缩试验及压缩时材料的力学性质；许用应力，强度条件；圣维南原理；轴向拉伸和压缩时的变形；应变能、比能；应力集中的概念；简单拉压静不定问题。
第三章：扭转（6学时）
扭转的概念和实例；扭矩和扭矩图；薄壁圆筒扭转时的应力和变形；纯剪切、剪切虎克定律、剪应力互等定理；圆轴扭转时的应力和变形；强度和刚度条件；扭转时的弹性应变能；密圈弹簧的应力和变形；非圆截面扭转的概念；剪切的概念、实例，剪切、挤压的实用计算。
第四章：弯曲内力（6学时）
平面弯曲的概念和实例；梁的计算简图、剪力、弯矩及其方程；剪力图和弯矩图；弯矩、剪力和分布载荷集度的关系及其应用。
附录：平面图形的几何性质（2学时）
静矩、惯性矩、惯性积、惯性半径；平行移轴公式、转轴公式；主形心轴和主形心惯性矩。
第五章：弯曲应力（6学时）
纯弯曲时的正应力公式；弯曲正应力的强度计算；矩形截面梁和工字形截面梁的剪应力；弯曲剪应力的强度计算；提高弯曲强度的措施；弯曲中心的概念。
第六章：弯曲变形（6学时）
梁的挠曲线及其近似微分方程；用积分法求梁的挠度和转角；根据叠加法求梁的挠度和转角；梁的刚度校核；提高弯曲刚度的措施；梁弯曲时的变形能。
第七章：应力、应变分析，强度理论（6学时）
应力状态、主应力和主平面的概念；平面应力状态下的应力分析－解析法和图解法；三向应力状态基本概念；平面应力状态下的应变分析；广义虎克定律；强度理论的概念；材料破坏形式；四种常用强度理论、莫尔强度理论。
第八章：组合变形下的强度计算(8学时)
组合变形的概念和实例；斜弯曲时的应力和强度计算；拉伸(压缩)与弯曲组合时的应力和强度计算；扭转与弯曲组合时的应力和强度计算。
第九章：压杆稳定（6学时）
弹性平衡稳定性的概念；细长压杆临界力的欧拉公式；杆端不同约束的影响、长度系数；压杆的柔度；欧拉公式的适用范围；经验公式、临界应力总图；压杆的稳定计算；提高压杆稳定性的措施。
第十章：动载荷（4学时）
动静法应用；能量法解冲击问题；提高杆件抗冲击能力的措施；
第十一章：交变应力（2学时）
交变应力下材料的疲劳破坏；交变应力参数；持久极限和影响因素；对称循环的疲劳强度校核；疲劳限图、非对称循环的疲劳强度校核；提高构件疲劳强度的主要措施。
第十三章：能量法（8学时）
虚功原理；单位力法；莫尔定理；计算莫尔积分的图形互乘法；卡氏定理；互等定理。
第十四章：静不定结构（6学时）
静不定结构的概念和实例；静不定结构的特点；力法解静不定结构；正则方程。
课程总结（1学时）
四、实验：
a) 实验目的与任务
《材料力学》课程在高等工科院校工程力学专业的教学计划中，是一门重要的学科基础必修课。
其主要任务是使学生掌握物体变形破坏的一般规律。
材料力学实验课是材料力学课程的重要组成部分，是理论研究和解决工程实际问题的手段。
实验课是本课程的实践环节，其作用是通过这样一组实践教学环节的实施，加强《材料力学》的工程概念，了解这门课程与工程实际的紧密关系，培养、锻炼学生的创新思维和科研能力。
大量与《材料力学》相关的产品和科研成果作为《材料力学实验》实践教学的内容，通过参观图片实物、实验演示以及学生自己观察、分析和动手实践达到实验的目的。
b) 实验教学基本要求
（1）材料的机械性能测试：材料的各项强项指标，如屈服强度、强度极限等。
测量材料的弹性性能，如弹性极限、弹性模量等，认识低碳钢和铸铁的基本力学性能，了解其测试方法，对于常用材料的基本力学性能及测试方法有初步认识；
（2）验证性实验：材料力学的一些理论是以假设为基础而导出的，用实验验证这些理论的正确性以及使用范围，更可加深对理论的认识和理解。
（3）具有熟练整理实验数据、分析误差、独立完成实验报告的能力；
（4）锻炼分析能力、实验方法设计能力和实验操作能力。
c) 实验教材或指导书
材料力学实验指导书，北京科技大学力学实验室自编教材。
d) 实验项目一览表
五、考核方式：
（1）全体统考，密封评卷，流水作业；（2）平时成绩占20％，期末考试成绩占80％。
六、教学安排意见：
1．本大纲仅列出达到教学基本要求的课程内容，不限制讲述的体系、方式和方法，列出的内容并非要求都讲，有些内容，可以通过自学达到教学基本要求。
2．CAI软件辅助教学可以节省大量时间，传递更多的信息量，建议广泛使用，并不断总结经验，完善CAI课件。
3．作业是检验学生学习情况的重要教学环节，为了帮助学生掌握课程的基本内容，培养分析、运算的能力，建议布置习题80－90个，并适当安排一定数量的分析讨论课和研究型内容。
4．实验是教学的一个主要环节，用于实验的时间为10学时，每次实验每小组3－4人，使每个学生均有亲自操作的机会，另外可广泛使用材料力学实验的计算机模拟软件。