1.学科基础课平台必修课 《材料力学A》课程教学大纲 Mechanics of Materials A 课程编号：130702001 学时：72学时 学分：45 适用对象：机械类专业 先修课程：《高等数学》、《大学物理》 一、课程的性质和任务 材料力学是机械类专业的一门重要的、理论性较强的技术基础课，也是后续课程（例如机械 原理、机械设计、流体力学、工程热力学、机械工程材料、机械振动及许多专业课程)的基础， 并在许多工程技术领域中有着广泛的运用。本课程的任务是使学生掌握在保证构件的强度、刚 度和稳定性的基础上合理使用材料和设计截面，降低材料消耗。通过本课程的学习，学生能够 达成毕业要求的第1、2、3、4条。 二、教学目的与要求 材料力学是由基础理论课过渡到专业课程的技术基础课，通过材料力学的学习，使学生具 备在工程计算中，在满足强度、刚度和稳定性的要求下，设计既经济又安全的构件，因此要掌 握必要的理论基础和计算方法、实验技能。但材料力学实验(8学时)也是必不可少的一部分（具 体见《材料力学实验教学大纲》)。 要求学生具有将常见的零、部件或结构件简化为力学简图能力，能够分析杆件基本变形的 内力，并画出相应的内力图，能用理论计算方法对杆件的应力和变形进行计算，掌握基本的实 验方法，能对杆件进行强度、刚度计算和稳定性校核。为后续课程的学习以及利用机械工程、 机械学科的基本理论、基本知识解决实践和工业需求遇到的问题打下坚实的理论基础。 三、教学内容 第一章绪论 1、基本内容： 材料力学的任务、研究对象、基本假设及杆件的基本变形形式。 2、教学基本要求： 熟练掌握：材料力学的基本假设及杆件的基本变形形式
1 1.学科基础课平台必修课 《材料力学 A》课程教学大纲 Mechanics of Materials A 课程编号：130702001 学时：72 学时 学分：4.5 适用对象：机械类专业 先修课程：《高等数学》、《大学物理》 一、课程的性质和任务 材料力学是机械类专业的一门重要的、理论性较强的技术基础课，也是后续课程(例如机械 原理、机械设计、流体力学、工程热力学、机械工程材料、机械振动及许多专业课程)的基础， 并在许多工程技术领域中有着广泛的运用。本课程的任务是使学生掌握在保证构件的强度、刚 度和稳定性的基础上合理使用材料和设计截面，降低材料消耗。通过本课程的学习，学生能够 达成毕业要求的第 1、2、3、4 条。 二、教学目的与要求 材料力学是由基础理论课过渡到专业课程的技术基础课，通过材料力学的学习，使学生具 备在工程计算中，在满足强度、刚度和稳定性的要求下，设计既经济又安全的构件，因此要掌 握必要的理论基础和计算方法、实验技能。但材料力学实验（8 学时）也是必不可少的一部分（具 体见《材料力学实验教学大纲》）。 要求学生具有将常见的零、部件或结构件简化为力学简图能力，能够分析杆件基本变形的 内力，并画出相应的内力图，能用理论计算方法对杆件的应力和变形进行计算，掌握基本的实 验方法，能对杆件进行强度、刚度计算和稳定性校核。为后续课程的学习以及利用机械工程、 机械学科的基本理论、基本知识解决实践和工业需求遇到的问题打下坚实的理论基础。 三、教学内容 第一章 绪论 1、基本内容： 材料力学的任务、研究对象、基本假设及杆件的基本变形形式。 2、教学基本要求： 熟练掌握：材料力学的基本假设及杆件的基本变形形式
掌握：材料力学的任务、研究对象 了解：实际工程实例。 3、教学重点难点： 材料力学的基本假设 4、教学建议： 使用多媒体。 第二章轴向拉伸和压缩 1、基本内容： 轴向拉伸和压缩的内力、应力、变形及强度计算。 2、教学基本要求： 熟练掌握：拉压的内力、应力、变形、应变及强度的计算。 掌握：拉压应变能和应变能密度的计算。 了解：实际工程实例。 3、教学重点难点： 内力图的作法，应力、变形及强度的计算 4、教学建议： 在讲解内力图的作法时，建议采用板书。 第三章扭转 1、基本内容： 扭转的内力、变形、强度及刚度的计算。 2、教学基本要求： 熟练掌握：等直圆杆扭转时的内力、应力、变形、强度及刚度的计算。 掌握：等直圆杆的应变能和应变能密度的计算。 了解：密圈螺旋弹簧的计算。 3、教学重点难点： 扭转内力图的作法，应力、变形及强度的计算 4、教学建议： 在讲解内力图的作法时，建议采用板书。 第四章弯曲应力
2 掌握：材料力学的任务、研究对象。 了解：实际工程实例。 3、教学重点难点： 材料力学的基本假设 4、教学建议： 使用多媒体。 第二章 轴向拉伸和压缩 1、基本内容： 轴向拉伸和压缩的内力、应力、变形及强度计算。 2、教学基本要求： 熟练掌握：拉压的内力、应力、变形、应变及强度的计算。 掌握：拉压应变能和应变能密度的计算。 了解：实际工程实例。 3、教学重点难点： 内力图的作法，应力、变形及强度的计算。 4、教学建议： 在讲解内力图的作法时，建议采用板书。 第三章 扭转 1、基本内容： 扭转的内力、变形、强度及刚度的计算。 2、教学基本要求： 熟练掌握：等直圆杆扭转时的内力、应力、变形、强度及刚度的计算。 掌握：等直圆杆的应变能和应变能密度的计算。 了解：密圈螺旋弹簧的计算。 3、教学重点难点： 扭转内力图的作法，应力、变形及强度的计算。 4、教学建议： 在讲解内力图的作法时，建议采用板书。 第四章 弯曲应力
1、基本内容： 弯曲内力计算及内力图的画法，粱的应力计算及强度计算。 2、教学基本要求： 熟练掌握：内力图的三种作法，梁的正应力计算及强度计算 掌握：曲杆和刚架的内力图的作法，梁的切应力的计算。 了解：刚架的内力图的作法，两种材料组合梁的应力计算。 3、教学重点难点： 内力图的作法。 4、教学建议： 在讲解内力图的作法时，建议采用板书。 第五章梁弯曲时的位移 1、基本内容： 计算梁位移的基本方法。 2、教学基本要求： 熟练掌握：梁的挠曲线近似微分方程、叠加法求变形。 掌握：刚度校核和提高刚度的措施、提高梁的刚度措施、梁的弯曲应变能。 了解：开口满壁截面梁的切应力和弯曲中心。 3、教学重点难点 梁的挠曲线近似微分方程的推导。 4、教学建议： 建议介绍奇异函数、梁挠曲线的初参数方程。 第六章简单的超定结构 1、基本内容： 简单超静定结构的解法。 2、教学基本要求： 熟练掌握：简单超静定结构的解法， 3、教学重点难点： 简单的超静定梁的计算。 4教学建议： 3
3 1、基本内容： 弯曲内力计算及内力图的画法，梁的应力计算及强度计算。 2、教学基本要求： 熟练掌握：内力图的三种作法，梁的正应力计算及强度计算。 掌握：曲杆和刚架的内力图的作法，梁的切应力的计算。 了解：刚架的内力图的作法，两种材料组合梁的应力计算。 3、教学重点难点： 内力图的作法。 4、教学建议： 在讲解内力图的作法时，建议采用板书。 第五章 梁弯曲时的位移 1、基本内容： 计算梁位移的基本方法。 2、教学基本要求： 熟练掌握：梁的挠曲线近似微分方程、叠加法求变形。 掌握：刚度校核和提高刚度的措施、提高梁的刚度措施、梁的弯曲应变能。 了解：开口薄壁截面梁的切应力和弯曲中心。 3、教学重点难点： 梁的挠曲线近似微分方程的推导。 4、教学建议： 建议介绍奇异函数、梁挠曲线的初参数方程。 第六章 简单的超定结构 1、基本内容： 简单超静定结构的解法。 2、教学基本要求： 熟练掌握：简单超静定结构的解法。 3、教学重点难点： 简单的超静定梁的计算。 4、教学建议：
建议介绍超静定梁的其他解法。 第七章应力状态理论和强度理论 1、基本内容： 应力状态和强度理论。 2、教学基本要求： 熟练掌握：平面应力状态的计算，四种常见的强度理论及相当应力。 掌握：广义虎克定律，三向应力圆，莫尔强度理论。 了解：三向应力状态的计算，平面应变分析。 3、教学重点难点： 平面应力状态的计算。 4、教学建议： 建议介绍其他强度理论。 第八章组合变形及连接部分的计算 1、基本内容： 偏心拉压，斜弯曲，弯扭组合，连接件的实用计算。 2、教学基本要求： 熟练掌握：偏心拉压，斜弯曲，弯扭组合的应力和变形计算，连接件的实用计算。 掌握：截面核心，斜梁的计算。 3、教学重点难点： 组合变形的应力计算。 4、教学建议： 建议讲解榫齿连接 第九章压杆稳定 1、基本内容： 临界力、临界应力、稳定校核。 2、教学基本要求： 熟练掌握：临界力、临界应力的计算。 掌握：欧拉公式的适用范围，提高稳定性的措施。 了解：纵横弯曲的概念。 4
4 建议介绍超静定梁的其他解法。 第七章 应力状态理论和强度理论 1、基本内容： 应力状态和强度理论。 2、教学基本要求： 熟练掌握：平面应力状态的计算，四种常见的强度理论及相当应力。 掌握：广义虎克定律，三向应力圆，莫尔强度理论。 了解：三向应力状态的计算，平面应变分析。 3、教学重点难点： 平面应力状态的计算。 4、教学建议： 建议介绍其他强度理论。 第八章 组合变形及连接部分的计算 1、基本内容： 偏心拉压，斜弯曲，弯扭组合，连接件的实用计算。 2、教学基本要求： 熟练掌握：偏心拉压，斜弯曲，弯扭组合的应力和变形计算，连接件的实用计算。 掌握：截面核心，斜梁的计算。 3、教学重点难点： 组合变形的应力计算。 4、教学建议： 建议讲解榫齿连接。 第九章 压杆稳定 1、基本内容： 临界力、临界应力、稳定校核。 2、教学基本要求： 熟练掌握：临界力、临界应力的计算。 掌握：欧拉公式的适用范围，提高稳定性的措施。 了解：纵横弯曲的概念
3、教学重点难点： 临界力、临界应力的计算。 4、教学建议： 建议在讲解稳定校核时，介绍机械类和土木类的校核方法 第十章能量方法 1、基本内容： 卡氏定理，莫尔积分，图乘法 2、教学基本要求： 热练掌握：卡氏定理，静不定结构的解法。 掌握：莫尔积分，图乘法。 了解：共轭梁法，三弯矩方程 3、教学重点难点： 虚功、卡氏定理。 4教学建议： 建议介绍单位力法 第十一章动载荷、交变应力 1、基本内容： 动载荷，交变应力。 2、教学基本要求： 熟练掌握：动静法的应用，交变应力的特征。 掌握：冲击时的应力和变形计算，持久极限。 了解：冲击韧性，持久极限曲线。 3、教学重点难点： 动静法的应用。 4、教学建议： 建议介绍相关工程实例。 附绿！截面图形的几何性质 1、基本内容： 平面图形的几何性质
5 3、教学重点难点： 临界力、临界应力的计算。 4、教学建议： 建议在讲解稳定校核时，介绍机械类和土木类的校核方法。 第十章 能量方法 1、基本内容： 卡氏定理，莫尔积分，图乘法 2、教学基本要求： 熟练掌握：卡氏定理，静不定结构的解法。 掌握：莫尔积分，图乘法。 了解：共轭梁法，三弯矩方程 3、教学重点难点： 虚功、卡氏定理。 4、教学建议： 建议介绍单位力法。 第十一章 动载荷、交变应力 1、基本内容： 动载荷，交变应力。 2、教学基本要求： 熟练掌握：动静法的应用，交变应力的特征。 掌握：冲击时的应力和变形计算，持久极限。 了解：冲击韧性，持久极限曲线。 3、教学重点难点： 动静法的应用。 4、教学建议： 建议介绍相关工程实例。 附录 I 截面图形的几何性质 1、基本内容： 平面图形的几何性质