材料力学教案模板
武汉工程大学邮电与信息工程学院
教案
课程名称：工程力学Ⅱ
授课教师：陈辉
授课对象：11机制1、2、3、4、5班
授课学期：2012-2013第二学期
总学时：64
学期学时：64
使用教材：材料力学（刘鸿文高教第五版）
制定时间：2013-2
第 1 次课教案
一、讲授内容
1、材料力学的任务
材料力学主要研究固体材料的宏观力学性能，构件的应力、变形状态和破坏准则，以解决杆件或类似杆件的物件的强度、刚度和稳定性等问题，为工程设计选用材料和构件尺寸提供依据。
材料的力学性能：如材料的比例极限、屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率、弹性模量、横向变形因数、硬度、冲击韧性、疲劳极限等各种设计指标。它们都需要用实验测定。
构件的承载能力：强度、刚度、稳定性。
构件：机械或设备，建筑物或结构物的每一组成部分。
强度：构件抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。
刚度——构件抵抗变形的能力。
稳定性——构件保持原来平衡形态的能力。
2、变形固体的性质及基本假设
变形固体——在外力作用下发生变形的物体。
基本假设：
1) 连续性假设：认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积。（某些力学量可作为点的坐标的函数）
2) 均匀性假设：认为固体内到处有相同的力学性能。
3) 各向同性假设：认为无论沿任何方向固体的力学性能都是相同的。
3、杆件变形的基本形式
基本变形
1. 轴向拉伸或压缩：在一对其作用线与直杆轴线重合的外力作用下，直杆在轴线方向发生的伸长或缩短变形。
2. 剪切：在一对相距很近的、大小相同、指向相反的横向外力作用下，直杆的主要变形是横截面沿外力作用方向发生相对错动。
3．扭转：在一对转向相反、作用面垂直于直杆轴线的外力偶作用下，直杆的相邻横截面将绕轴线发生相对转动。
4．弯曲：在一对转向相反、作用面在杆件纵向平面内的外力偶作用下，直杆的相邻横截面将绕垂直杆轴线的轴发生相对转动。
组合变形：当杆件同时发生两种或两种以上基本变形时称为组合变形。
M
P
F
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
1．了解材料力学的任务； 2．理解对变形固体的基本假设； 3．理解内力、应力、应变等基本概念； 4．了解杆件变形的基本形式。
三、教学重点
材料力学的任务；变形固体的概念及其基本假设；变形的基本形式。四、教学难点
在讲述本章的内容时，注意强调基本概念，加深理解。
五、本讲计划学时及时间分配—2学时（100分钟）
第一节课：1、材料力学的任务 2、变形固体的性质及基本假设
第二节课：3、杆件变形的基本形式
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）
采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。
多媒体授课，必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置
1-1、1-2、1-3
八、其他（特色、体会及其他说明）
第 2 次课教案
一、讲授内容
1、轴向拉伸或压缩时横截面上的内力 轴力图
（1）内力：由外力作用引起的构件内部相互之间的作用力。
（2）截面法：截面法是求内力的一般方法，在需求内力的截面处，用一假想平面，沿该截面将杆件截开，取其一部分，将弃去部分对留下部分的作用，代之以内力，然后考虑留下部分的平衡，由平衡条件求出该截面上的内力。
（3）轴力：因为外力与轴线重合，故分布内力系的合力作用线必然与轴线重合，若设为
N F ，N F 称为轴力。
轴力符号规定：拉为正，压为负。 （4）轴力图：轴力图的画法。 轴向拉伸或压缩时横截面上的应力
（1）应力的定义：内外力作用引起的应力密度。
（2）横截面应力计算公式
A F N =
σ
直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
1. 正确应用杆件拉压正应力公式和变形公式，能熟练地进行拉压问题的强度和刚度分析。
2. 了解应力集中现象和圣维南原理。
3.正确画轴力图
?????=?====ασαασατασασααα2sin 2
sin cos sin cos cos 2a p
p
三、教学重点
截面法的运用，轴力图的画法
横截面上的正应力均布，切应力为零；横截面上的正应力是所有可能截面上的正应力的最大值。斜截面上正应力与切应力也都是均布的，45°截面上的切应力是所有可能截面上的切应力的最大值。在任何平行于轴线的面（包括平面和曲面）上，既无正应力又无切应力。
四、教学难点
截面法是建立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先将未知内力设正，建立方程时，内力和外力统一地按理论力学的规则进入方程。因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定。
五、本讲计划学时及时间分配
第一节课：轴向拉伸压缩的内力和截面法
第二节课：轴力图的画法及其作用、正应力
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）
采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。
多媒体授课，必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置
1-4、1-5、1-6
八、其他（特色、体会及其他说明）
一、讲授内容
轴向拉伸（压缩）时的变形与位移
（1）变形的定义：受力物体形状改变时，两点之间线距离或两正交直线之间夹角的改变。前者称为线应变，后者称为角变形。 （2）轴向拉压时的变形 纵向变形 L L L -=?1 纵向应变 L
L ?=
ε 虎克定律 E EA
L
F L N εσ==?或 泊松比 ε
εν'
= 泊松比恒为正值
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
掌握胡克定理 了解线应变、泊松比的概念
三、教学重点
胡克定理 线应变 拉压刚度
四、教学难点
拉压刚度
五、本讲计划学时及时间分配
第一节课：胡克定理 线应变、泊松比 第二节课：拉压刚度
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）
采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。 多媒体授课，必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置 八、其他（特色、体会及其他说明）
一、讲授内容
材料拉伸时的力学性能
低碳钢（Q235）拉伸时的力学性能
（1）变形的四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段 （2）力学性能指标
比例极限σp ——应力和应变成正比时的最高应力值
弹性极限σe ——只产生弹性变形的最高应力值 屈服极限σs ——应力变化不大，应变显著增加时的最低应力值 强度极限σ
b
——材料在断裂前所能承受的最大应力值
弹性指标：弹性模量)/(2m N E ε
σ
= 延伸率和断面收缩率：
试件拉断后，弹性变形消失，而塑性变形保留下来。 延伸率：
%
1001?-=δl l l
断面收缩率：
%1000
1
0?-=
A A A ψ 卸载定律及冷作硬化
试件若拉到强化阶段，如d 点卸载，则沿（dd ′）直线变化，短期内再加载，仍然沿（dd ′）直线上升，说明比例极限提高，而延伸率降低，这种现象称为冷作硬化现象。
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
理解低碳钢拉伸时的力学性能、及冷作硬化的应用
三、教学重点
低碳钢拉伸时的四个阶段
四、教学难点
冷作硬化原理
五、本讲计划学时及时间分配
第一节课：低碳钢拉伸的四个阶段
第二节课：材料在压缩时的力学性能及应力应变图
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）
采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。
多媒体授课，必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置
八、其他（特色、体会及其他说明）
第 5 次课教案
一、讲授内容
强度条件
①强度校核：认为安全
5%100][]
[
强度计算
②设计截面：
][σN
≥
F A
③确定许用载荷：A F N ][σ≤
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
了解应力集中现象和圣维南原理
三、教学重点
拉压杆件的计算 强度校核
四、教学难点
强度校核 截面设计
五、本讲计划学时及时间分配
第一节课：拉压杆件的计算 第二节课：强度校核
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）
采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。 多媒体授课，必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置 八、其他（特色、体会及其他说明）
][σσ≤=
N
A
F
材料力学课程描述..
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。
最新材料力学(柴国钟、梁利华)第4章答案电子教案
4.1 试求：（1）图示各梁横截面1-1、2-2、 3-3上的剪力和弯矩；（2）梁的剪力方程和弯矩方程；（3）绘制剪力图和弯矩图。 a a a 解： （a ）0 0321 ===S S S F F F F ，，，Fa M Fa M Fa M -=-=-=321 ，，； （b ）0 321===S S S F qa F qa F ，，，0 2 1 2 1322 2 1 =-==M qa M qa M ，，； （c ）qa F qa F qa F S S S 2 12121321 -===，，，0 03221 ===M M qa M ，，； （d ）0 0321 ===S S S F F F F ，，，0 321 ===M Fa M Fa M ，，； 4.2 利用载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关 系和积分关系，绘制梁的剪力图和弯矩图。
2F 2F Fa Fa Fa a B A a (a) 2qa a B A a 2 qa 2 qa 2 q (c) 2Fa F 4F /34F /3 4Fa /3 5Fa /3 F /3 F /3 a a a A B F S x (kN) M x (kN m) .F S x (kN) M x (kN m) .F S x (kN) M x (kN m) . a 1.5a a q qa A (f)qa a a a B A 2 qa 2 qa /8 22qa 2 qa 2 q (d) qa 5qa /63qa /27qa /3 7qa /3 4qa /3qa /3 2qa /3 2qa /3 3qa /2 qa /2 qa /2 qa /65qa /6 5qa /6 22qa /3 7qa /6 a a a B A q Fa F S x M x (kN m) .7qa /6 F S x (kN) M x (kN m) 17qa /9 2 5qa /32F S x (kN) M x (kN m)4a /3
材料力学教案
第一章绪论及基本概念 一、教学目标和教学内容 教学目标：明确材料力学的任务，理解变形体的的基本假设，掌握杆件变形的基本形式。教学内容： ○1材料力学的特点 ○2材料力学的任务 ○3材料力学的研究对象 ○4变形体的基本假设 ○5材料力学的基本变形形式 二、重点难点 构件的强度、刚度、稳定性的概念；杆件变形的基本形式、变形体的基本假设。 三、教学方式 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。 四、建议学时 0.5学时 五、讲课提纲 1、材料力学的任务 材料力学是研究构件强度、刚度和稳定性计算的学科。 工程中各种机械和结构都是由许多构件和零件组成的。为了保证机械和结构能安全正常地工作，必须要求全部构件和零件在外力作用时具有一定的承载能力，承载能力表现为1.1强度是指构件抵抗破坏的能力。构件在外力作用下不被破坏，表明构件具有足够的强度。 1.2刚度是指构件抵抗变形的能力。构件在外力作用下发生的变形不超过某一规定值，表明构件具有足够的刚度。 1.3稳定性是指构件承受在外力作用下，保持原有平衡状态的能力，构件在外力作用下，能保持原有的平衡形态，表明构件具有足够的稳定性。 1.4材料力学的任务：以最经济为代价，保证构件具有足够的承载能力。通过研究构件的强度、刚度、稳定性，为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论。2、材料力学的研究对象：可变形固体 ?均匀连续性假设: 假设变形固体内连续不断地充满着均匀的物质，且体内各点处的力学性质相同。 ?各向同性假设: 假设变形固体在各个方向上具有相同的力学性质。 ?小变形假设: 假设变形固体在外力作用下产生的变形与构件原有尺寸相比是很微小的，称“小变形”。在列平衡方程时，可以不考虑外力作用点处的微小位 移，而按变形前的位置和尺寸进行计算。 3、杆件的几何特征 3.1轴线：截面形心的连线 3.2横截面：垂直于轴线的截面 3.3杆的分类： 4、杆件变形的基本形式 杆件在不同受力情况下，将产生各种不同的变形，但是，不管变形如何复杂，常常是四种基本变形（轴向拉压、剪切、扭转、弯曲）或是它们的组合。
材料力学复习题(附答案)教学文案
一、填空题 1．标距为100mm的标准试件，直径为10mm，拉断后测得伸长后的标距为123mm，缩颈处的最小直径为6.4mm，则该材料的伸长率δ=23%，断面收缩率ψ=59.04%。 2、构件在工作时所允许产生的最大应力叫许用应力σ，极限应力与许用应力的比叫安全系数n。 3、一般来说，脆性材料通常情况下以断裂的形式破坏，宜采用第一二强度理论。塑性材料在通常情况下 以流动的形式破坏，宜采用第三四强度理论。 4、图示销钉的切应力τ=（P πdh ），挤压应力σbs=（ 4P π(D2-d2) ） （4题图）（5题图） 5、某点的应力状态如图，则主应力为σ1=30Mpa，σ2=0，σ3=-30Mpa。 6、杆件变形的基本形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种。 7、低碳钢在拉伸过程中的变形可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段四个阶段。 8、当切应力不超过材料的剪切比例极限时，切应变γ和切应力τ成正比。 9、工程实际中常见的交变应力的两种类型为对称循环，脉动循环。 10、变形固体的基本假设是：连续性假设；均匀性假设；各向同性假设。 11、低碳钢拉伸时大致分为以下几个阶段：弹性；屈服；强化；缩颈。 12、通常计算组合变形构件应力和变形的过程是：先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形，然后再叠加。这样做的前提条件是构件必须为线弹性、小变形杆件。 13、剪切胡克定律的表达形式为τ=Gγ。 14、通常以伸长率 <5%作为定义脆性材料的界限。 15、提高梁弯曲刚度的措施主要有提高抗弯刚度EI、减少梁的跨度、改善梁的载荷作用方式。 16、材料的破坏按其物理本质可分为屈服和断裂两类。 二、选择题 1、一水平折杆受力如图所示，则AB杆的变形为（D）。 （A）偏心拉伸；（B）纵横弯曲；（C）弯扭组合；（D）拉弯组合。 2、铸铁试件试件受外力矩Me作用，下图所示破坏情况有三种，正确的破坏形式是（A） 3、任意图形的面积为A，Z0轴通过形心O，Z1轴与Z0轴平行，并相距a，已知图形对Z1轴的惯性矩I1，则 对Z0轴的惯性矩I Z0为：（B）
材料力学电子教案
材料力学是固体力学的一个基础分支，是工科重要的技术基础课，只有学好材料力学才能学好与本专业有关的后续课程（例如：机械零件等）。 材料力学与工程的关系：材料力学广泛应用于各个工程领域中，如众所周知的飞机、飞船、火箭、火车、汽车、轮船、水轮机、气轮机、压缩机、挖掘机、拖拉机、车床、铇机、铣机、磨床、杆塔、井架、锅炉、贮罐、房屋、桥梁、水闸、船闸等数以万计的机器和设备、结构物和建筑物，在工程设计中都必须用到材料力学的基本知识。对于某些工程如化学工程，由于客观条件的苛刻，如：高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、腐蚀、毒性对于机器和设备的力学设计将提出更高的要求。因此对于各类高等工业大学的学生和实际工程中的工程师们都必须具备扎实的材料力学知识。 第一章绪论 §1.1 材料力学的任务 §1.2 变形固体的基本假设 §1.3 外力及其分类 §1.4 内力、截面法和应力的概念 §1.5 变形与应变 §1.6 杆件变形的基本形式 §1.1 材料力学的任务 材料力学主要研究固体材料的宏观力学性能，构件的应力、变形状
态和破坏准则，以解决杆件或类似杆件的物件的强度、刚度和稳定性等问题，为工程设计选用材料和构件尺寸提供依据。 材料的力学性能：如材料的比例极限、屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率、弹性模量、横向变形因数、硬度、冲击韧性、疲劳极限等各种设计指标。它们都需要用实验测定。 构件的承载能力：强度、刚度、稳定性。 构件：机械或设备，建筑物或结构物的每一组成部分。 强度：构件抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。 所有的机械或结构物在运行或使用中，其构件都将受到一定的力作用，通常称为构件承受一定的载荷，但是对于构件所承受的载荷都有一定的限制，不允许过大，如果过大，构件就会发生断裂或产生塑性变形而使构件不能正常工作，称为失效或破坏，严重者将发生工程事故。如飞机坠毁、轮船沉没、锅炉爆炸、曲轴断裂、桥梁折断、房屋坍塌、水闸被冲垮，轻者毁坏机械设备、停工停产、重者造成工程事故，人身伤亡，甚至带来严重灾难。工程中的事故屡见不鲜，有些触目惊心，惨不忍睹……因此必须研究受载构件抵抗破坏的能力——强度，进行强度计算，以保证构件有足够的强度。 刚度——构件抵抗变形的能力。 当构件受载时，其形状和尺寸都要发生变化，称为变形。工程中要求构件的变形不允许过大，如果过大构件就不能正常工作。如机床的齿轮轴，变形过大就会造成齿轮啮合不良，轴与轴承产生不均匀磨损，降低加工精度，产生噪音；再如吊车大梁变形过大，会使跑车出现爬坡，
10材料力学课程教案第16次课
7-2选择题： 1）矩形截面简支梁如图题7-2图(1)所示，横截面上各点的应力状态正确的是 。 2）梁的受力情况如题7-2图(2)所示，试从单元体图中找出与梁上各点相对应的单元体。点A ，点B ，点C ，点D 。 3）题7-2图(2)所示单元体属于 应力状态。 (A) 单向 (B) 二向 (C)三向 (D)纯剪切 4）若题7-2图(3)所示单元体处于单向应力状态，则x σ、y σ、 xy τ三者的关系为 。 (A) 22xy y x τσσ= (B) xy y x τσσ=2 (C) xy x y τσσ=2 (D)y x xy σστ±= 5）如题7-2图(5)所示单元体。若GPa 200=E ，3.0=ν，则其最大线应变为 。 (A) 610720-?； (B) 610360-?； (C) 610240-?； (D) 610480-?。 6）矩形截面悬臂梁受力如题7-2图(6)所示，从1-1截面A 点处截取一单元体，该单元体上的应力情况为 。 7）矩形截面悬臂梁受力如题7-2图(7)所示，固定端截面的下角点A 与形心C 的应力状态分别为 和 。 (A)单向拉伸； (B)单向压缩； (C)双向拉伸； (D)纯剪切。 8）题7-2图(8) 所示A 、B 两点的应力状态，已知两点处的主拉应力相同，则B 点=τ 。 (A)20MPa ； (B) 27.2MPa ； (C) 40MPa ； (D) 60MPa 。 9）题7-2图(9) 所示单元体的三个主应力分别为σ1= ，σ2= ，σ3= 。 (A)0； (B) 10MPa ； (C) 20MPa ； (D) -10MPa 。 题7-2图(1) (A) (B) (C) (D) (E) 题7-2图(2) Pa 题7-2图(3) 题7-2图(4) 题7-2图(5) 题7-2图(6)
材料力学性能教学导案
材料力学性能教案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
XXXX 教案 2013- 2014学年第2学期 课程名称材料力学性能 授课专业班级材料科学与工程2011级授课教师 职称 教学单位 教研室材料科学
学期授课计划 课程类别专业核心总学分 3 总学时48 本学期学时教学 周次 周 学时 学时分配 48 16 4/2 讲授实验上机练习讨论考查其他（习题） 48 6 教学目的和基本要求 本课程是高等学校本科材料科学与工程类专业的一门重要的专业课程。 设置本课程的目的和教学目标是：通过学习材料力学性能使学生能够从各种机械零件或构件最常见的服役条件和失效现象出发，了解时效现象的微观机制，提出衡量材料时效抗力的力学性能指标；掌握各种指标的物理概念、实用意义和测试方法；明确它们之间的相互关系；分析各种因素对力学性能指标的影响，为机械设计与制造过程中正确选择和合理使用材料提供依据，为研制新材料、改进冷热加工新工艺，充分发挥材料性能潜力指明方向，并为机械零件和构件的时效分析提供一定基础。 教学重点和难点重点：单向静拉伸力学性能；冲击载荷下的力学性能；应力腐蚀和氢脆。难点：单向静拉伸力学性能；金属的断裂韧度；复合材料的力学性能。 选用 教材 束德林主编《工程材料力学性能》，机械工业出版社2003
主要参考资料郑修麟主编《材料的力学性能，西北工大版，2001 冯端主编《金属物理学》（第三卷，科学出版社1999 匡震邦主编《材料的力学行为》，高等教育出版社1998 张清纯主编《陶瓷的力学性能》，科学出版社1997吴人洁主编《复合材料》，天津大学出版社2000 备注 单元教案 授课主题 （或章节） 第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能学时10 教学内容纲要1、掌握应力-应变曲线；2、弹性变形与弹性不完整性；3、塑性变形、屈服强度、形变硬化；4、金属断裂、断裂强度、断裂理论及其应用 教学目的和要求1、掌握应力-应变曲线； 2、理解弹性变形与弹性不完整性； 3、理解塑性变形、屈服强度、形变硬化； 4、理解金属断裂、断裂强度、断裂理论及其应用。 教学重点应力-应变曲线 教学难点塑性变形、屈服强度、形变硬化；金属断裂、断裂强度、断裂理论及其应用 授课方式 （请打√） 讲授(√ ) 讨论课( ) 实验课( ) 习题课( ) 其他( )
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。 第四部分扭转 讲授4 学时，习题课2 学时，试验2学时，共8 学时。 1、基本内容 扭转的概念，外力偶矩的计算，扭矩和扭矩图；圆轴扭转时的应力和变形，强度和刚度条件；抗扭刚度，极惯性矩，抗扭截面模量。 2、基本要求 1）理解扭转的概念。 2）会计算外力偶矩，扭矩和扭矩图；圆轴扭转时的应力和变形。 3）熟练掌握强度和刚度的校核计算。 4）了解抗扭刚度，极惯性矩，抗扭截面模量。 3、重点 扭矩和扭矩图；圆轴扭转时的应力和变形。 第五部分平面图形的几何性质 讲授2学时，习题课0 学时，共2 学时。 1、基本内容 静矩，轴惯性矩，惯性积和惯性半径；平行移轴公式；转轴公式；组合图形的惯性矩和惯性积的计算；主形心轴和形心惯性矩。 2、基本要求 1）了解组合图形的惯性矩和惯性积的计算。 2）会求静矩，轴惯性矩，惯性积和惯性半径；平行移轴公式；转轴公式。
10材料力学课程教案第4次课
§2.7 失效、安全因数和强度计算 一．失效：工程中将构件不能正常工作称为失效。 ①脆性断裂 ①塑性变形 ②弹性变形过大 ②冲断（冲击、撞击） ③疲劳 ③失稳 ④蠕变（高温） ④腐蚀（等等） 二．破坏准则：就强度而言 塑性材料：σ=σs 脆性材料：σ=σb 强度条件：σ≤[σ] σ——工作应力 [σ]——许用应力 s s n σσ= ][（塑性材料） b b n σσ= ][（脆性材料） 三．安全因数： （1）n s 、n b 称为安全因数，如一般机械制造中，在静载情况工作的构件： n s =1.2~2.5 n b =2.0~3.5 （2）确定安全因数应考虑的主要因素（P32） ①材料素质（均匀程度、质地好坏、塑性、脆性） ②载荷情况（静载、动载，估计准确度） ③简化过程，计算方法精确度 ④零件重要性、工作条件、损坏后果、制造及维修难易。 ⑤设备机动性、自重的要求。 ⑥其它尚无考虑的因素。 综合考虑后确定。 四．强度条件 ][σσ≤= N A F
①强度校核： 认为安全5%100] [] [
材料力学教学计划
《材料力学》教学计划 一、课程性质与任务： 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~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； 二、教学基本要求： 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。 三、各章节内容： 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。
材料力学教案
第一章绪论及基本概念 一、教学目标和教学容 教学目标：明确材料力学的任务，理解变形体的的基本假设，掌握杆件变形的基本形式。教学容： ○1材料力学的特点 ○2材料力学的任务 ○3材料力学的研究对象 ○4变形体的基本假设 ○5材料力学的基本变形形式 二、重点难点 构件的强度、刚度、稳定性的概念；杆件变形的基本形式、变形体的基本假设。 三、教学方式 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。 四、建议学时 0.5学时 五、讲课提纲 1、材料力学的任务 材料力学是研究构件强度、刚度和稳定性计算的学科。 工程中各种机械和结构都是由许多构件和零件组成的。为了保证机械和结构能安全正常地工作，必须要求全部构件和零件在外力作用时具有一定的承载能力，承载能力表现为1.1强度是指构件抵抗破坏的能力。构件在外力作用下不被破坏，表明构件具有足够的强度。 1.2刚度是指构件抵抗变形的能力。构件在外力作用下发生的变形不超过某一规定值，表明构件具有足够的刚度。 1.3稳定性是指构件承受在外力作用下，保持原有平衡状态的能力，构件在外力作用下，能保持原有的平衡形态，表明构件具有足够的稳定性。 1.4材料力学的任务：以最经济为代价，保证构件具有足够的承载能力。通过研究构件的强度、刚度、稳定性，为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论。2、材料力学的研究对象：可变形固体 ?均匀连续性假设: 假设变形固体连续不断地充满着均匀的物质，且体各点处的力学性质相同。 ?各向同性假设: 假设变形固体在各个方向上具有相同的力学性质。 ?小变形假设: 假设变形固体在外力作用下产生的变形与构件原有尺寸相比是很微小的，称“小变形”。在列平衡方程时，可以不考虑外力作用点处的微小位 移，而按变形前的位置和尺寸进行计算。 3、杆件的几何特征 3.1轴线：截面形心的连线 3.2横截面：垂直于轴线的截面 3.3杆的分类： 4、杆件变形的基本形式 杆件在不同受力情况下，将产生各种不同的变形，但是，不管变形如何复杂，常常是四种基本变形（轴向拉压、剪切、扭转、弯曲）或是它们的组合。
《材料力学》教学大纲
《材料力学》教学大纲 一、课程的基本信息 课程名称：《材料力学》 英文名称：Mechanics of Materials 课程性质：专业教育必修课 课程编号：O131005 所属系部：机电工程学院 周学时：3学时 总学时：51学时（含实验6课时） 学分：2.5学分 教学对象（本课程适合的专业和年级）：机械设计制造及其自动化（本科3+2），12 级 预备知识： 《高等数学》，《理论力学》。 课程在教学计划中的地位作用： 本课程是为大学工科本、专科学生而开设的专业基础课。 教学方式：讲授/实验 课程教材：刘鸿文《材料力学》高等教育出版社，2011年第5版 参考书目： 单辉祖《材料力学》高等教育出版社，第2版 孙训方《材料力学》高等教育出版社，第4版 编写日期：2012年9月制定 二、课程的目的与任务 材料力学是机械类专业的一门主干课程。本课程的教学目的与任务是使学生对杆件的强度、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。 三、课程内容及学时分配
第一章绪论 2 第二章拉伸、压缩与剪切7 第三章扭转 6 第四章弯曲内力 6 附录I 平面图形的几何性质 4 第五章弯曲应力 6 第六章弯曲变形 4 第七章应力和应变分析、强度理论 6 第八章组合变形 2 第九章压杆稳定 2 实验实验 6 合计51 第一章绪论 材料力学的任务与研究对象材料力学的基本假设杆件变形的基本形式。 内力截面法应力概念应变概念。 第二章拉伸、压缩与剪切 拉压杆的内力—轴力轴力图拉压杆的应力变形胡克定律材料在拉压时的力学性能安全系数许用应力强度条件简单拉压超静定问题剪切与挤压的实用计算。 第三章扭转
吉林大学材料力学课B程教学设计
材料力学课B 程教学设计 一、基本描述 课程名称：材料力学B 课程英文译名：Mechanics of Materials B 课程学时：84 适用专业：机械类各专业 开课教研室：机械学院力学系 课程类型：学科基础必修课 课程要求：必修课 开课时间：第四学期 先修课程：工程图学、金属工艺学、理论力学 教材：《材料力学》陈塑寰聂毓琴孟广伟编著 吉林科学技术出版社，2000 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 4．《材料力学》初日德，聂毓琴主编 吉林科学技术出版社，1995 二、课程的性质、研究对象及任务 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，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 习有关专业课程和日后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，是高等工科院校中机械 类专业一门主干课程。 本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题,即研究构件的受力—变形—破坏的规律，确定其强度、刚度和稳定性设计计算的基本理论和 基本方法。 本课程的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．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~应变分析； 5．掌握材料的力学性能试验的原理和方法,具有进行试验研究的初步能力； 6．在满足强度、强度、稳定性的前提下，以最经济的代价为构件选择适宜的材料，设计合理的截面形状和尺寸，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。 三、教材的选择和分析 目前，国内、外有关材料力学的教材很多，其中较有代表性的名著有： 铁摩辛柯与盖尔合著的材料力学、刘鸿文主编的材料力学、单辉祖编著的 材料力学、孙训方等编材料力学、苏翼林主编材料力学，范钦珊主编的材 料力学为面向21世纪课程教材。我校曾选用过苏翼林、刘鸿文的教材。另 自行编著了两套材料力学教材，各种教材都具有不同的特点。下面对选用 的主要参考书和教材进行分析。 1．刘鸿文主编的《材料力学》教材：这本教材的第一版是1979年浙 江大学等九院校合编的《材料力学》。现已出至第三版，最近第四版修订工 作已经完成，列入了“面向21世纪系列教程”高教出版社出版计划。内容 包括“教学基本要求”提到的全部传统内容，各章都有相当的深度、广度 和权威性，文字严谨、精练、风格统一，是本学科教师应很好钻研的一本 好书。但作为学生用教材，由于教材内容涉及面太宽，有四章部分节次都 超出教学大纲的要求，故有相当篇幅不讲，利用率受影响，另外有些陈旧 的算法没有更新，想必这些在新版本中得到满意。 2．铁摩辛柯与盖尔于1972年合著的《材料力学》是铁摩辛柯1930 年第一版，1941年第二版，1955年第三版《材料力学》基础上的新著。该 书集中反映了60年代在力学上取得的一些伟大成果。该书编排系统以及阐 述具有深入浅出等特点，是一本很好的参考书。但随着科技的发展，已进 入信息时代，对新的教材思想、新的教学内容与方法的探讨，更要结合我 国实际。 3．范钦珊主编的《材料力学》是面向21世纪课程教材。该书内容新、 体系新，引入新材料，新方法，与传统的材料力学相比，体系变化大，梯 度大，是当今国内最新的好参考书。 4．初日德、聂毓琴主编的《材料力学》是原吉林工业大学力学系的
材料力学复习提纲教学内容
材料力学复习提纲（二） 弯曲变形的基本理论： 一、弯曲内力 1、基本概念：平面弯曲、纯弯曲、横力弯曲、中性层、中性轴、惯性矩、极惯性矩、主轴、主矩、形心主轴、形心主矩、抗弯截面模 2、弯曲内力：剪力方程、弯矩方程、剪力图、弯矩图。 符号规定 3、剪力方程、弯矩方程 1、首先求出支反力，并按实际方向标注结构图中。 2、根据受力情况分成若干段。 3、在段内任取一截面，设该截面到坐标原点的距离为x ，则截面一侧所有竖向外力的代数和即为该截面的剪力方程，截面左侧向上的外力为正，向下的外力为负，右侧反之。 4、在段内任取一截面，设该截面到坐标原点的距离为x ，则截面一侧所有竖向外力对该截面形心之矩的代数和即为该截面的弯矩方程，截面左侧顺时针的力偶为正，逆时针的力偶为负，右侧反之。 对所有各段均应写出剪力方程和弯矩方程 4、作剪力图和弯矩图 1、根据剪力方程和弯矩方程作图。剪力正值在坐标轴的上侧，弯矩正值在坐标轴的下侧，要逐段画出。 2、利用微积分关系画图。 二、弯曲应力 1、正应力及其分布规律 ()() max max max 3 2 4 3 41 1-126 64 32 z z Z z z z z z z I M E M M M y y y W EI I I W y bh bh d d I W I W σσσρ ρ ππα== = ==== = = = ?L L 抗弯截面模量矩形圆形空心
2、剪应力及其分布规律 一般公式 z z QS EI τ* = 3、强度有条件 正应力强度条件 [][][] max z z z M M M W W W σσσσ= ≤≤≥ 剪应力强度条件 [] max max max z maz z QS Q I EI E S τττ** ≤= = 工字型 4、提高强度和刚度的措施 1、改变载荷作用方式，降低追大弯矩。 2、选择合理截面，尽量提高 z W A 的比值。 3、减少中性轴附近的材料。 4、采用变截面梁或等强度两。 三、弯曲变形 1、挠曲线近似微分方程： ()EIy M x ''=- 掌握边界条件和连续条件的确定法 2、叠加法计算梁的变形 掌握六种常用挠度和转角的数据 3、梁的刚度条件 ； []max y f l ≤ max 1.5 Q A τ= max 43Q A τ= max 2 Q A =max max z z QS EI *=
材料力学必备知识点教案资料
材料力学必备知识点
精品资料 材料力学必备知识点 1、材料力学的任务：满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构 件，提供必要的理论基础和计算方法。 2、变形固体的基本假设：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。 3、杆件变形的基本形式：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。 4、低碳钢：含碳量在0.3%以下的碳素钢。 5、低碳钢拉伸时的力学性能：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段 极限：比例极限、弹性极限、屈服极限、强化极限 6、名义（条件）屈服极限：将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标 7、延伸率δ是衡量材料的塑性指标塑性材料 随外力解除而消失的变形叫弹性变形；外力解除后不能消失的变形叫塑性变形。 >5%的材料称为塑性材料： <5%的材料称为脆性材料 8、失效：断裂和出现塑性变形统称为失效 9、应变能：弹性固体在外力作用下，因变形而储存的能量 10、应力集中：因杆件外形突然变化而引起的局部应力急剧增大的现象 11、扭转变形：在杆件的两端各作用一个力偶，其力偶矩大小相等、转向相反且作用平面垂直于杆件轴线，致使杆件的任意两个横截面都发生绕轴线的相对转动。 12、翘曲：变形后杆的横截面已不再保持为平面；自由扭转：等直杆两端受扭转力偶作用且翘曲不受任何限制；约束扭转：横截面上除切应力外还有正应力 13、三种形式的梁：简支梁、外伸梁、悬臂梁 14、组合变形：由两种或两种以上基本变形组合的变形 15、截面核心：对每一个截面，环绕形心都有一个封闭区域，当压力作用于这一封闭区域内时，截面上只有压应力。 16、根据强度条件可以进行（强度校核、设计截面、确定许可载荷）三方面的强度计算。 17、低碳钢材料由于冷作硬化，会使（比例极限）提高，而使（塑性）降低。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
材料力学电子教案
Mechannincs of materials Strength of materials Introduction 材料力学是固体力学的一个基础分支，是工科重要的技术基础课，只有学好材料力学才能学好与本专业有关的后续课程（例如：机械零件等）。 材料力学与工程的关系：材料力学广泛应用于各个工程领域中，如众所周知的飞机、飞船、火箭、火车、汽车、轮船、水轮机、气轮机、压缩机、挖掘机、拖拉机、车床、铇机、铣机、磨床、杆塔、井架、锅炉、贮罐、房屋、桥梁、水闸、船闸等数以万计的机器和设备、结构物和建筑物，在工程设计中都必须用到材料力学的基本知识。对于某些工程如化学工程，由于客观条件的苛刻，如：高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、腐蚀、毒性对于机器和设备的力学设计将提出更高的要求。因此对于各类高等工业大学的学生和实际工程中的工程师们都必须具备扎实的材料力学知识。 第一章绪论 §1.1 材料力学的任务 §1.2 变形固体的基本假设 §1.3 外力及其分类 §1.4 内力、截面法和应力的概念 §1.5 变形与应变 §1.6 杆件变形的基本形式 §1.1 材料力学的任务 材料力学主要研究固体材料的宏观力学性能，构件的应力、变形状态和破坏准则，以解决杆件或类似杆件的物件的强度、刚度和稳定性等问题，为工程设计选用材料和构件尺寸提供依据。 材料的力学性能：如材料的比例极限、屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率、弹性模量、横向变形因数、硬度、冲击韧性、疲劳极限等各种设计指标。它们都需要用实验测定。 构件的承载能力：强度、刚度、稳定性。 构件：机械或设备，建筑物或结构物的每一组成部分。 强度：构件抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。 所有的机械或结构物在运行或使用中，其构件都将受到一定的力作用，通常称为构件承受一定的载荷，但是对于构件所承受的载荷都有一定的限制，不允许过大，如果过大，构件就会发生断裂或产生塑性变形而使构件不能正常工作，称为失效或破坏，严重者将发生工程事故。如飞机坠毁、轮船沉没、锅炉爆炸、曲轴断裂、桥梁折断、房屋坍塌、水闸被冲垮，轻者毁坏机械设备、停工停产、重者造成工程事故，人身伤亡，甚至带来严重灾难。工程中的事故屡见不鲜，有些触目惊心，惨不忍睹……因此必须研究受载构件抵抗破坏的能力——强度，进行强度计算，以保证构件有足够的强度。 刚度——构件抵抗变形的能力。 当构件受载时，其形状和尺寸都要发生变化，称为变形。工程中要求构件的变形不允许过大，如果过大构件就不能正常工作。如机床的齿轮轴，变形过大就会造成齿轮啮合不良，轴与轴承产生不均匀磨损，降低加工精度，产生噪音；再如吊车大梁变形过大，会使跑车出现爬坡，引起振动；铁路桥梁变形过大，会引
《材料力学》教学大纲
《材料力学》教学大纲 课程名称：材料力学 总学时：84学时 适用专业：机械设计制造及其自动化专业 先修课程：高等数学，理论力学 一、课程的性质、目的与任务: 材料力学是机械设计制造及其自动化专业的一门主要的专业技术基础必修课,学位课。 本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本概念、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。 二、教学基本要求: 了解材料力学的基本理论、基本概念和基本分析方法。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几种变形形式。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、对材料力学的基本理论、基本概念和基本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本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。 8、对杆件的应变能有关概念、基本原理和基本定理有一定认识和掌握，并能够熟练地用来计算简单梁、扭转圆轴和简单拉压杆结构的位移，进而计算简单超静定问题的内力。 9、对动荷载和交变应力下构件的疲劳强度计算有明确的认识，并能够进行有关计算。 10、对于常用材料的基本力学性能及其测试方法有初步认识。 11、对于电测实验应力分析的基本原理和方法有初步认识。 三、教学内容: （一）绪论及基本概念 2学时 材料力学的任务。变形固体的概念及基本假设。主要研究对象的几何特征。杆件变形的基本形式分类。 （二）轴向拉伸和压缩 6学时 1、轴向拉伸和压缩的概念2学时 2、内力的概念和计算，以及内力图的绘制。 3、拉压杆应力的概念和计算。 4、拉压杆的变形理论，以及胡克定律。 5、拉压杆的应变能。1学时
生活中的材料力学
生活中的材料力学 罗晖淼 051310712 摘要：在我们身边的每一个角落都运用到了材料力学的原理。学完材料力学之 后，用另一个角度去剖析生活中的材料力学现象，别有一番风味。 关键字：应力集中，动载荷，稳定性 一：应力集中 大家可能都有过类似的体验，那就是有些零食的外包装非常平整美观，可是却不实用，它们经常因为撕不开而遭到我们的嫌弃。相反，有些小零食的包装袋上会有一排锯齿的形状，而当我们沿着锯齿的凹槽撕的时候，无论这个包装所用的材料多 么特殊，都能轻松地撕开一个大口子。这是为什么呢？这其实运 用到了圣维南原理。当我们沿着锯齿的凹槽撕的时候，手指所加 的力是垂直于包装袋的，因此切应力都集中在了凹槽处，即产生 应力集中现象。此时凹槽处的切应力会急剧增大，那么只要手指 稍稍用力，就很容易从这个凹槽将包装袋撕开。 这种应用应力集中的现象生活中还有很多。比如掰黄瓜，有 时候我们想把黄瓜掰成两段时，往往会先用指甲在 黄瓜中间掐一个小缝，然后双手用力一掰，黄瓜就 很容易被掰成两段。同样的，因为在小缝处应力集 中，黄瓜上作用的两个力矩使得缝隙处的切应力急 剧增大，于是黄瓜中间截面发生脆断。再比如撕布条，如果一块完整的布条要将其撕成两半是很困难 的，除非有很大的力把它拉断，而我们一般人是没有那么大的力气的，怎么办呢？通常我们会用剪刀 在布条上剪出一个小缺口，然后沿着缺口撕开布条，其原理和食品包装袋是一样的。 既然应力集中给我们的生活带来了这么多的便利，那是不是应力集中越多越好呢？其实并不是，在工程上，基本都需要避免应力集中。像那些大桥，飞机，机床，建筑等大型工业结构，为了保证其坚固耐用寿命长，容易发生应力集中的地方如铆钉连接都需要特别地注意。所以工字钢并不是标准的工字型，在直角处都改造成了弧线形过度，就是为了防止工字钢因应力集中而断裂。 工程上的这些问题可比生活中的小问题严重得多，一个小问题都有可能导致重大的事故。曾经有一起飞行事故：飞机起落架里的一个小零件由于应力集中而发生断裂，卡在那里，导致起落架无法放下。不过还好，凭借飞行员高超的技术最终还是平安降落了。 二：动载荷 生活中其实有一个有趣的小现象：在称体重时，如果很缓慢 地站上去，体重计的示数也将慢慢增加，直至我们的真实体重， 而如果我们一下子跳上去，体重计会在一瞬间飙到一百多公斤，