力偶系的合成、力偶系的平衡条件 教学要求：通过本章的学习，要求学生：能够熟练掌握并计算力对平面内 一点的力矩、力偶对力偶矩，平面力偶的合成与平衡问题。深入理解力偶和力偶 矩的概念，明确平面力偶的性质和平面力偶的等效条件。掌握平面力偶系的平衡 条件，能计算在平面力偶系作用下物体的平衡问题。 授课方式：讲授 5、平面任意力系(8学时) 教学内容：力的平移、平面任意力系向一点简化、平面任意力系的平衡条件、 刚体系的平衡、静定与静不定问题的概念 教学要求：掌握平面任意力系向一点简化，主矢和主矩，利用平衡方程进行 计算，求解未知的约束反力，简化结果讨论。熟练掌握合力矩定理，刚体系平衡 问题，静定和静不定问题 授课方式：讲授 6、空间任意力系(2学时) 教学内容：空间任意力系的简化、空间任意力系的平衡条件 教学要求：了解工程中的空间力系问题：掌握力在空间坐标轴上的投影，力 对轴之矩：熟练掌握求解未知的约束反力方法，列出空间力系的平衡方程。 授课方式：讲授 7、静力学专题 -摩擦、重心(4学时) 教学内容：摩擦、重心 教学要求：掌握滑动摩擦：考虑摩擦时物体平衡问题：滚动摩擦。掌握库仑 摩擦定律，摩擦角和摩擦自锁现象。了解重心概念及重心坐标公式，会计算简单 几何形体和组合几何形体的重心。 授课方式：讲授 8、材料力学绪论(1学时) 教学内容：材料力学的研究对象、材料力学的基本假设、外力与内力、正应 力与切应力、正应变与切应变 教学要求：掌握材料力学的研究对象、性质和任务；（强度、刚度、稳定性 的概念)掌握材料力学的基本假设：掌握外力与内力、应力、变形和应变的概 念。 授课方式：讲授 9、轴向拉伸和压缩(11学时) 教学内容：轴力与轴力图、拉压杆的应力与圣维南原理、材料在拉伸与压缩 时的力学性能、应力集中的概念、失效、许用应力与强度条件、胡克定律与拉压 杆的变形、简单拉压静不定问题、连接部分的强度计算 教学要求：熟练掌握拉压杆轴力计算方法、轴力图的做法：掌握拉压杆横 截面和斜截面上的应力，了解圣维南原理：掌握轴向拉压时的变形、线应变： 虎克定律、弹性模量，抗拉压刚度，横向变形，泊松比： 掌握材料的力学性能 (低碳钢的拉伸试验，σ一ε图：比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限、 延伸率、截面收缩率，冷作硬化、冷拉时效、预应力： 其它塑性材料的拉伸试 验：铸铁的拉伸试验：低碳钢和铸铁的压缩试验及两类材料的比较)掌握轴向 21
21 力偶系的合成、力偶系的平衡条件 教学要求： 通过本章的学习，要求学生：能够熟练掌握并计算力对平面内 一点的力矩、力偶对力偶矩，平面力偶的合成与平衡问题。深入理解力偶和力偶 矩的概念，明确平面力偶的性质和平面力偶的等效条件。掌握平面力偶系的平衡 条件，能计算在平面力偶系作用下物体的平衡问题。 授课方式：讲授 5、平面任意力系 (8 学时) 教学内容：力的平移、平面任意力系向一点简化、平面任意力系的平衡条件、 刚体系的平衡、静定与静不定问题的概念 教学要求：掌握平面任意力系向一点简化，主矢和主矩，利用平衡方程进行 计算，求解未知的约束反力，简化结果讨论。熟练掌握合力矩定理，刚体系平衡 问题，静定和静不定问题。 授课方式：讲授 6、空间任意力系 (2 学时) 教学内容：空间任意力系的简化、空间任意力系的平衡条件 教学要求：了解工程中的空间力系问题；掌握力在空间坐标轴上的投影，力 对轴之矩；熟练掌握求解未知的约束反力方法，列出空间力系的平衡方程。 授课方式：讲授 7、静力学专题——摩擦、重心(4 学时) 教学内容：摩擦、重心 教学要求：掌握滑动摩擦；考虑摩擦时物体平衡问题；滚动摩擦。掌握库仑 摩擦定律，摩擦角和摩擦自锁现象。了解重心概念及重心坐标公式，会计算简单 几何形体和组合几何形体的重心。 授课方式：讲授 8、材料力学绪论(1 学时) 教学内容：材料力学的研究对象、材料力学的基本假设、外力与内力、正应 力与切应力、正应变与切应变 教学要求：掌握材料力学的研究对象、性质和任务；（强度、刚度、稳定性 的概念） 掌握材料力学的基本假设； 掌握外力与内力、应力、变形和应变的概 念。 授课方式：讲授 9、轴向拉伸和压缩(11 学时) 教学内容：轴力与轴力图、拉压杆的应力与圣维南原理、材料在拉伸与压缩 时的力学性能、应力集中的概念、失效、许用应力与强度条件、胡克定律与拉压 杆的变形、简单拉压静不定问题、连接部分的强度计算 教学要求：熟练掌握拉压杆轴力计算方法、轴力图的做法； 掌握拉压杆横 截面和斜截面上的应力，了解圣维南原理； 掌握轴向拉压时的变形、线应变； 虎克定律、弹性模量，抗拉压刚度，横向变形，泊松比； 掌握材料的力学性能； （低碳钢的拉伸试验，－ 图； 比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限、 延伸率、截面收缩率，冷作硬化、冷拉时效、预应力； 其它塑性材料的拉伸试 验；铸铁的拉伸试验；低碳钢和铸铁的压缩试验及两类材料的比较） 掌握轴向
拉压的强度条件及强度计算：极限应力、安全系数、许用应力： 了解应力华中 的概念 掌握求解拉伸（压缩）超静定问题的一般方法。掌握剪切和挤压的概念， 剪切和挤压的实用计算。 授课方式：讲授 10、扭转(3学时) 教学内容：动力传递与扭矩、切应力互等定理与剪切胡克定律、圆轴扭转横 截面上的应力、极惯性矩与抗扭截面系数、圆轴扭转破坏与强度条件、圆轴扭转 变形与利度条件 教学要求：掌握圆轴扭转横截面内力扭矩的计算方法，熟练掌握扭矩图的做 法；理解纯剪切概念、剪应力互等定理，剪切胡克定律，剪切弹性模量：熟练学 握圆轴扭转横截面切应力计算公式，极惯性矩，扭转截面系数：掌握许用切应力， 圆轴扭转强度条件及其应用：掌握相对扭转角，刚度条件的简单应用。 授课方式：讲授 11、弯曲内力(10学时) 教学内容：梁的计算见图、剪力与弯矩、剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系、静定结构（梁、多跨梁、平面刚架、平面 桁架、组合结构、三铰拱)内力图做法 教学要求：理解梁的计算简图的典型形式：掌握直梁平面弯曲时横截面上 的内力一一弯矩和剪力，内力正负号规定：掌握截面法求指定截面上的内力：掌 握用剪力方程、弯矩方程梁的剪力图和弯矩图：掌握荷载集度、剪力和弯矩之间 的微分关系及其在绘制内力图上的应用：掌握叠加法绘制弯矩图：掌握区段叠加 法做静定结构内力图。 授课方式：讲授 三、其他教学环节安排 本课程另有16学时的实验独立设课，实验内容另见《材料力学实验教学大 纲》。 四、考核方式 成绩组成：平时成绩(30%)+期末成绩(70% 平时成绩的构成及依据： 平时成绩100分=平时作业70分+考勤情况30分 平时作业总分 平时作业合计70分，计算方法如下：平时作业得分= 5×作业次数 ×70(其 中每次作业满分为5分，次之4.5分，4分，…，其余类推) 考勤总分合计30分，考勤情况要求：①旷课一次扣10分、累计5次旷课取 考勤得分=考勤总分×30 消考试资格②迟到、早退或事假一次扣5分， 100 期末考核：闭卷 五、教材及主要参考书 选用教材：单辉祖谢传锋合编。《工程力学（静力学与材料力学）》.高等
22 拉压的强度条件及强度计算；极限应力、安全系数、许用应力； 了解应力集中 的概念。 掌握求解拉伸(压缩)超静定问题的一般方法。掌握剪切和挤压的概念， 剪切和挤压的实用计算。 授课方式：讲授 10、 扭转（3 学时） 教学内容：动力传递与扭矩、切应力互等定理与剪切胡克定律、圆轴扭转横 截面上的应力、极惯性矩与抗扭截面系数、圆轴扭转破坏与强度条件、圆轴扭转 变形与刚度条件 教学要求：掌握圆轴扭转横截面内力扭矩的计算方法，熟练掌握扭矩图的做 法；理解纯剪切概念、剪应力互等定理，剪切胡克定律，剪切弹性模量；熟练掌 握圆轴扭转横截面切应力计算公式，极惯性矩，扭转截面系数；掌握许用切应力， 圆轴扭转强度条件及其应用；掌握相对扭转角，刚度条件的简单应用。 授课方式：讲授 11、 弯曲内力（10 学时） 教学内容：梁的计算见图、剪力与弯矩、剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图、 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系、静定结构（梁、多跨梁、平面刚架、平面 桁架、组合结构、三铰拱）内力图做法 教学要求：理解梁的计算简图的典型形式； 掌握直梁平面弯曲时横截面上 的内力――弯矩和剪力，内力正负号规定；掌握截面法求指定截面上的内力；掌 握用剪力方程、弯矩方程梁的剪力图和弯矩图；掌握荷载集度、剪力和弯矩之间 的微分关系及其在绘制内力图上的应用；掌握叠加法绘制弯矩图；掌握区段叠加 法做静定结构内力图。 授课方式：讲授 三、其他教学环节安排 本课程另有 16 学时的实验独立设课，实验内容另见《材料力学实验教学大 纲》。 四、考核方式 成绩组成：平时成绩（30%）+期末成绩（70%） 平时成绩的构成及依据： 平时成绩 100 分=平时作业 70 分+考勤情况 30 分 平时作业合计 70 分，计算方法如下： 0 5 7 = 作业次数 平时作业总分 平时作业得分 （其 中每次作业满分为 5 分，次之 4.5 分，4 分，……，其余类推） 考勤总分合计 30 分，考勤情况要求：①旷课一次扣 10 分、累计 5 次旷课取 消考试资格②迟到、早退或事假一次扣 5 分， 30 100 = 考勤总分 考勤得分 期末考核：闭卷 五、教材及主要参考书 选用教材：单辉祖 谢传锋 合编.《工程力学（静力学与材料力学）》.高等
教育出版社，2006 参考书目： 孙训方等编.《材料力学(1)》（第四版）.高等教育出版社，2002. 戴葆青等编著。《材料力学教程》.北京航空航天大学出版社，2004 哈尔滨工业大学理论力学教研室编。《理论力学》.高等教有出版社. 浙江大学理论力学教研室编。《理论力学》，高等教育出版社 撰写人：裴强 审核人：吴寅
23 教育出版社，2006. 参考书目： 孙训方 等编.《材料力学（1）》（第四版）. 高等教育出版社，2002. 戴葆青 等编著.《材料力学教程》.北京航空航天大学出版社，2004. 哈尔滨工业大学理论力学教研室编.《理论力学》.高等教育出版社. 浙江大学理论力学教研室编.《理论力学》.高等教育出版社. 撰写人：裴强 审核人：吴寅
《材料力学实验》教学大纲 课程类别：学科基础 英文名称：Experiment of Material Mechanics 课程性质：必修 是否独立设课：是 总学时：16 其中欧哈学时：16 总学分：0.5 其中实验学分0.5 适用专业：土木工程、工程管理专业 开课单位：建筑工程学院 实验项目数：9 必做项目数：6 选作项目数：3 综合性、设计性项目数：4 ,教学目的与基本要求 通过本课程的学习，使学生了解怎样用实验的手段和方法，解决工程实际中 的力学问题：掌握材料的力学性质、应力分析等实验测定的基本知识、基本技能 和基本方法，熟悉材料力学实验的主要仪器和设备的使用，培养学生良好的实验 素质，基本的实验技能，理论联系实际和实事求是的严谨作风及科学研究的能力 掌握电测法基本原理，能够独立（协作）完成电测实验。在教师指导下完成 大型设备的使用和操作，完成材料力学性质的验证性实验。 主要仪器设备及工具 微控电子万能试验机，材料力学多功能试验台，纯弯曲正应力实验台，力 应变综合参数测试仪，YJ-26静态电阻应变仪，微机控制电子扭转试验机，微机 屏显摆锤式冲击试验机，游标卡尺、钢尺等。 三、实验内容及要求 序 实验项目名称 实验内容 学时 实验 实验实验每组 分西配属性类型要求人数 金属材料的拉伸 标： 屈服极限, (2)测定低碳钢的两个塑性指 学科 验证 必做 试验 标：延伸率6和断面收缩率Ψ： 基卧 (3)确定铸铁的强度极限·。 金属材料压缩试 观察低碳钢和铁压缩时的变无 学科 验证必做 和破坏现象，并进行比较。 基础 4 弹性拉量E及泊 (①)测定低碳钢的弹性模量E 学科 2 哈证 松比μ的测定 (②)测定低碳钢的泊松比山 基础 必做 电阻应变片的粘 (1)电阻应变片的粘帖： 学科 (2)电阻应变片粘贴质量检查 综合 必做 2 贴技术 (3)导线的埋接 基础 梁的纯弯曲正应 测定矩形截面简支梁受纯弯曲 2 学科 力测定 必做 横截面上的正应力 基础 综合 2 (①)观察低碳钢材料扭转破坏的 金属材料的扭转 学科 试验 (②)观察铸铁材料扭转破坏的 2 基础 演示 必假
24 《材料力学实验》教学大纲 课程类别：学科基础 英文名称：Experiment of Material Mechanics 课程性质：必修 是否独立设课：是 总学时：16 其中实验学时：16 总学分：0.5 其中实验学分：0.5 适用专业：土木工程、工程管理专业 开课单位：建筑工程学院 实验项目数：9 必做项目数：6 选作项目数：3 综合性、设计性项目数：4 一、教学目的与基本要求 通过本课程的学习，使学生了解怎样用实验的手段和方法，解决工程实际中 的力学问题；掌握材料的力学性质、应力分析等实验测定的基本知识、基本技能 和基本方法，熟悉材料力学实验的主要仪器和设备的使用，培养学生良好的实验 素质，基本的实验技能，理论联系实际和实事求是的严谨作风及科学研究的能力。 掌握电测法基本原理，能够独立（协作）完成电测实验。在教师指导下完成 大型设备的使用和操作，完成材料力学性质的验证性实验。 二、主要仪器设备及工具 微控电子万能试验机，材料力学多功能试验台，纯弯曲正应力实验台，力& 应变综合参数测试仪，YJ-26 静态电阻应变仪，微机控制电子扭转试验机，微机 屏显摆锤式冲击试验机，游标卡尺、钢尺等。 三、实验内容及要求 序 号 实验项目名称 实验内容 学时 分配 实验 属性 实验 类型 实验 要求 每组 人数 1 金属材料的拉伸 试验 （1）测定低碳钢的两个强度指 标：屈服极限 s ，强度极限 b ； （2）测定低碳钢的两个塑性指 标：延伸率 和断面收缩率 ； （3）确定铸铁的强度极限 b 。 2 学科 基础 验证 必做 4 2 金属材料压缩试 验 观察低碳钢和铸铁压缩时的变形 和破坏现象，并进行比较。 1 学科 基础 验证 必做 4 3 弹性模量 E 及泊 松比μ的测定 (1)测定低碳钢的弹性模量 E； (2)测定低碳钢的泊松比μ。 2 学科 基础 验证 必做 2 4 电阻应变片的粘 贴技术 (1) 电阻应变片的粘帖； (2) 电阻应变片粘贴质量检查； (3) 导线的焊接 4 学科 基础 综合 必做 2 5 梁的纯弯曲正应 力测定 测定矩形截面简支梁受纯弯曲段 横截面上的正应力。 2 学科 基础 综合 必做 2 6 金属材料的扭转 试验 (1)观察低碳钢材料扭转破坏的 情况； (2)观察铸铁材料扭转破坏的情 况。 2 学科 基础 演示 必做 8
(3)比较低碳钢及铸铁材料扭转 利用电阻应变仪和应变花测定平 薄壁管弯曲、扭转 学 面应力状态下一点的主应力大 组合应力的测定 及方向 基础 综合 选做 叠梁弯曲正应力 测定两种材质叠合而成的矩形截 学科 面荷支梁受纯弯曲段横截面上的 2 综合 的测定 基码 选脚 正志力。 冲击实验 (1)学习冲击试验机的使用 学科 演示选做8 (2)安装试件，测定其冲击韧度 基出 注：共选16个学时实验 四、考核方武 1.实验报告要求 实验报告由实验者本人撰写，实验基本情况的信息应填写完整、清楚。做到 内容完整、文理通顺、字迹工整。数据记录要真实可靠，有效数字应按要求保留。 每组学生实验中获取的原始数据记录，必须粘帖在报告中，记录中应有指导教师 当场检查确认签字及注明检查日期。必须在规定的时间内交付实验报告，如无任 何理由拖延不交，视为放弃该实验项目。 2.考核方式： 本门课程成绩按优、良、中、及格、不及格五级分制评定，包括：平日成绩 仪器 操作考核、综合知识答辩三个方面的内容 每个实验项目成绩以课堂综合表现及实验报告的完成质量为依据综合评定 平日成绩为每个实验项目成绩的平均值，占总评成绩的60%。期末进行电阻应变 仪实际操作考核，占总评成绩的20%。综合知识答辩，占总评成绩的20%。同时， 要求每个实验项日必须合格，否则取消该门课程成绩。 五、教材及参考书 1.教材： 丁彧编写.材料力学实验指导书.大连大学校内印刷，2009年。 主要公老书 (1）材料力学实验.刘鸿文主编.高教育出版社，2006。 (2)材料力学教学实验.同济大学航空航天与力学学院力学实验中心主编.同 济大学出版社，2005.6 (3)材料力学实验.王育平主编.北京航空航天大学出版社，2004.2 (4)材料力学实验.刑世建主编.重庆大学出版社，1998.3 (5)材料力学.孙训方主编.高教有出版社，2002.8 撰写人：丁彧 审核人：吴寅
25 (3)比较低碳钢及铸铁材料扭转 破坏的不同。 7 薄壁管弯曲、扭转 组合应力的测定 利用电阻应变仪和应变花测定平 面应力状态下一点的主应力大小 及方向。 2 学科 基础 综合 选做 2 8 叠梁弯曲正应力 的测定 测定两种材质叠合而成的矩形截 面简支梁受纯弯曲段横截面上的 正应力。 2 学科 基础 综合 选做 2 9 冲击实验 (1)学习冲击试验机的使用； (2)安装试件，测定其冲击韧度。 1 学科 基础 演示 选做 8 注：共选 16 个学时实验 四、考核方式 1.实验报告要求： 实验报告由实验者本人撰写，实验基本情况的信息应填写完整、清楚。做到 内容完整、文理通顺、字迹工整。数据记录要真实可靠，有效数字应按要求保留。 每组学生实验中获取的原始数据记录，必须粘帖在报告中，记录中应有指导教师 当场检查确认签字及注明检查日期。必须在规定的时间内交付实验报告，如无任 何理由拖延不交，视为放弃该实验项目。 2．考核方式： 本门课程成绩按优、良、中、及格、不及格五级分制评定，包括：平日成绩、 仪器操作考核、综合知识答辩三个方面的内容。 每个实验项目成绩以课堂综合表现及实验报告的完成质量为依据综合评定， 平日成绩为每个实验项目成绩的平均值，占总评成绩的 60%。期末进行电阻应变 仪实际操作考核，占总评成绩的 20％。综合知识答辩，占总评成绩的 20%。同时， 要求每个实验项目必须合格，否则取消该门课程成绩。 五、教材及参考书 1．教材： 丁彧编写.材料力学实验指导书.大连大学校内印刷，2009 年。 2．主要参考书： （1）材料力学实验.刘鸿文主编.高教育出版社,2006.1 （2）材料力学教学实验.同济大学航空航天与力学学院力学实验中心主编.同 济大学出版社，2005.6 （3）材料力学实验.王育平主编.北京航空航天大学出版社,2004.2 （4）材料力学实验.刑世建主编.重庆大学出版社,1998.3 （5）材料力学.孙训方主编.高教育出版社,2002.8 撰写人：丁彧 审核人：吴寅