英文名称:Material mechanics (Mechanics of materials)
课程编码:MECH2002
课程学时:64(理论学时:56,实验学时:8,上机学时:,课外学时:)
课程学分:4
适用对象:机械,能动,材料,核工程等专业
先修课程:高等数学,理论力学
使用教材及参考书:
1.蔡怀崇闵行主编:材料力学.西安:西安交通大学出版社,2004年.
2.武建华缩编:Mechanics of Materials.重庆:重庆大学出版社,2007年.
一、课程的性质和目的
性质:技术基础课
目的:
1. 建立固体力学的基本概念(包括位移、变形、应变、内力、应力、弹性、塑性、承载能力等)。
2. 培养应用固体力学方法解决工程承载问题的能力(包括校核强度刚度稳定性、设计杆件截面形状和尺寸、确定许可载荷等)。
3. 熟悉与承载有关的材料性质(包括塑性材料与脆性材料的特点)。
4. 通过实验掌握材料力学的基本实验方法(包括材料力学性能测定,用电测法测定应变和应力)。
5.掌握能量原理在固体力学中的应用。
二、课程内容简介
材料力学是工科各专业重要的技术基础课,是联系专业课和基础课的桥梁。材料力学与生产及工程实际有着非常密切的关系。材料力学的主要内容是针对工程实际的特定构件—杆件,进行强度、刚度以及稳定性的计算。课程固体力学的基本概念、理论和方法有详细的描述。对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;压杆稳定和联接件强度。材料力学的实验内容有材料力学性能和电测法。通过材料力学课程的学习,使学生掌握固体力学的基础知识,并能对杆件的变形、应力和破坏形式进行分析计算。培养学生对工程设计中的强度、刚度及稳定性问题的必要的基础知识、基本处理方法、熟练的工程计算能力和初步的试验能力。
三、教学基本要求
1. 牢固建立固体力学的基本概念。
2. 熟练掌握构件在基本变形和组和变形受力下的承载能力(包括强度刚度稳定性)的分析方法。
3. 初步掌握能量原理在固体力学中的应用。
4. 学会操作实验设备仪器进行材料性能测定和平面应力应变测定。
四、教学内容及安排
第一章 绪论
1. 初步了解材料力学的基本概念。
2. 明确本课程的性质、任务和学习方法。
第二章 杆件拉伸与压缩
1. 全面了解材料力学分析强度刚度问题的过程与方法,深化内力、应力、变形、应变等基本概念。
2. 熟练掌握杆件拉压时强度刚度问题的校核、截面设计与定载方法。
2. 学会测定材料力学性能的实验操作,了解不同性质的材料特点。
3. 初步了解超静定问题的概念和求解方法。
第三章 扭转
1. 熟练掌握圆轴扭转时强度刚度问题的校核、截面设计与定载方法。
2. 了解非圆截面杆的主要扭转结果。
第四章 弯曲内力
1. 熟练掌握梁的剪力弯矩图的画法。
2. 了解载荷与剪力弯矩之间的微分关系。
第五章 平面(截面)几何性质
1. 熟练掌握静矩与形心、惯性矩与惯性积的概念及其物理意义。
2. 熟练掌握常用截面形状(矩形圆形工字型)惯性矩的计算方法。
3. 掌握平行移轴定理。
第六章 弯曲应力
1. 熟练掌握弯曲问题应力分析、强度校核、截面设计、定载的方法。
2. 了解剪切弯曲时切应力问题的主要结果。
第七章 弯曲变形
1. 熟练掌握弯曲变形的直接积分法与查表叠加法。
2. 掌握变形比较法求解超静定梁。
第八章 应力状态分析
1.掌握应力状态的概念。
2.熟练掌握平面应力状态分析的解析法和图解法。
3. 熟练掌握复杂应力状态下的变形计算。
第九章 强度理论
1.掌握强度理论的概念和经典常用强度理论的应用。
第十章 组合变形
1.掌握应力状态的概念。
2.熟练掌握常见组合变形(包括斜弯曲、拉压与弯曲、扭转与弯曲等组合变形)的强度分析。
第十一章 能量法与超静定系统
1.掌握能量原理的基本概念和常见基本变形的变形能计算。
2.熟练掌握虚功原理和单位载荷法(包括图乘法)计算变形(位移)。
第十二章 压杆的稳定性
1.掌握稳定性和压杆临界力的概念。
2.熟练掌握细长压杆和中长杆的临界应力与临界力的计算。
3. 掌握压杆稳定性的校核。
第十三章 动载荷
1.掌握动载荷的概念。
2.熟练掌握自由落体冲击的动荷系数计算及其动强度校核。
第十四章 疲劳强度
1.掌握交变应力作用下疲劳破坏的概念与特点。
2.了解材料持久极限的测定方法与构件持久极限的影响因素。
第十五章 联接件强度
1.掌握常用联接构件的剪切挤压强度的实用计算方法。
第十六章 结语
1. 复习总结
五、实践环节
1.实验8学时(课内):
(1)拉压材料性质测定2
(2)扭转材料性质测定2
(3)弯曲应力电测2
(4)弯扭组合变形应力电测2
六、考核方式
闭卷考试成绩占80%,平时表现(实验与作业)占20%。