课程性质：必修课总学时：80
课程类型：专业基础课学分：5
开课教研室：机械设计适用专业：机械设计制造及其自动化
教学大纲说明
一、 本课程的地位、作用和任务
材料力学是一门工程设计的技术基础课，其基本概念和基本理论是固体力学的基础，其工程应用是工程设计和后续专业的基础。
二、 本课程的教学基本要求
培养学生对受力构件的应力应变分析具有明确的基本概念和必要的基本知识：对于工程设计中的强度、刚度及稳定性问题，具有一定的分析计算能力和初步的实验分析能力。课程的基本要求为：
1）具有简化力学简图的能力；
2）能分析杆件在拉（压）、剪、弯、扭转时的内力，并作出其内力图；
3）熟练掌握杆件在各种基本变形下的应力和变形的理论计算方法，并能熟练地
进行杆件的强、刚度计算，初步了解其测试手段和测试技术；
4）掌握应力分析理论及强度准则；
5）具备能量法及其应用的基本知识；
6）对材料的疲劳强度有一定认识，并能作简单计算；
7）掌握压杆稳定性问题的理论知识和计算方法。
三、 新大纲改革说明
1）学时数由原112学时缩减为80学时；
2）弯曲变形的补充问题删去不讲，另外习题课次数减少；
3）根据专业实际需求，对大纲内容可作适当的少量增减。
教学内容 一、 本课程的理论教学内容
1、 绪论（讲课2学时）
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、 拉伸和压缩（讲课4学时，习题2学时，实验2学时）
轴向拉、压概念及实例；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；纵向变形，线应变；虎克定律，强度模量；抗拉（压）刚度；横向变形，泊松比；低炭钢的拉伸实验，应力应变图及其特性点——比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限；冷作硬化；铸铁及其它材料的拉伸试验；压缩时材料的机械性质，应力应变图；变形能，比能；安全系数确定；应力集中概念；拉压静不定问题。
3、 剪切（讲课2学时）
剪切的概念和实例；剪切的实用计算，名义剪应力，挤压的实用计算；纯剪切，剪应力互等定理，剪切虎克定律，剪切弹性模量，剪切变形能。
4、 扭转（讲课4学时，习题2学时，实验2学时）
扭转的概念和实例；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；扭转变形能，简单扭转静不定问题；密圈螺旋弹簧的应力和变形；非圆截面杆扭转；薄壁杆件的自由扭转。
5、 平面图形的几何性质（讲课2学时）
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。
6、 弯曲（讲课12学时，习题4学时，实验2学时）
1） 弯曲内力平面弯曲概念和实例；外力，梁的计算简图；剪力和弯矩，剪力图和弯矩图；q、q、m间的积分关系及应用；平面曲杆和简单刚架的内力及内力图。
2） 弯曲应力纯弯曲时的正应力公式；弯矩与挠曲线曲率间的关系，抗弯刚度；抗弯截面模量；了解非对称截面梁平面弯曲的条件，纯弯曲理论的推广；梁的正应力强度条件；提高抗弯曲强度的措施。
3） 弯曲变形梁的变形和位移，挠度和转角；梁的挠曲线近似微分方程；用积分法求梁的挠度和转角；梁的刚度校核，提高抗弯曲刚度的措施；弯曲应变能。
7、 应力、应变分析基础（讲课2学时）
应力状态概念；破坏形式分析；主应力和主平面；二向应力状态下的应力分析——解析法和**法；三向应力图，最大剪应力；广义虎克定律；e、g、μ间的关系；体积应变；三向应力状态下的比能；体积改变比能和形状改变比能。
8、 强度理论（讲课2学时，习题2学时）
强度理论的概念；破坏形式分析；脆性断裂和塑性流动；四个常用强度理论，相当应力概念；莫尔强度理论介绍
9、 组合变形下的强度计算（讲课4学时，习题2学时）
组合变形概念和实例；斜弯时的应力和强度计算；拉（压）弯组合时应力和强度计算；弯扭组合时应力和强度计算；
10、 能量法（讲课4学时）
虚功原理，单位载荷法，图乘法；功的互等定律和位移互等定理。
11、 静不定系统（讲课4学时，习题2学时）
静不定系统的概念和实例；用力法解静不定梁，用力法正则方程解简单静不定问题
12、 压杆稳定（讲课4学时，习题2学时）
弹性平衡稳定性概念，稳定平衡和不稳定平衡；细长压杆临界载荷的欧拉公式；杆端不同约束的影响；长度系数，柔度；欧拉公式的适用范围；超过比例极限时压杆的临界应力，经验公式；临界应力总图，压杆的稳定计算，折减系数法，提高压杆稳定性措施。
13、 动载荷（讲课4学时，习题2学时）
匀加速运动杆件的应力和变形计算；用能量法计算杆件受冲击时应力和变形，动载系数；提高杆件抗冲击能力的措施；冲击韧度概念。
14、 疲劳强度和断裂韧性（讲课4学时）
交变应力下材料的疲劳破坏；持久极限及其影响因数；对称循环下构件的疲劳强度计算；提高构件抗疲劳强度的措施；简单介绍带裂纹体断裂概念，断裂韧性和断裂判据。
二、 本课程的实践教学内容
本课程安排以下实验：
实验1.拉伸和压缩试验。
实验2.扭转试验。
实验3.纯弯曲正应力测定。
实验4.主应力测定。
三、 建议的学时分配表
四、 使用教材及主要参考书
一）使用教材
1]刘鸿文主编，《材料力学》.高等教育出版社，2023年
二）主要参考书
1]杜庆华等主编，《材料力学》.高等教育出版社，2023年
2]孙训方等主编，《材料力学》.高等教育出版社，2023年
3]天津大学材力教研室等主编《材料力学》.天津大学出版社，2023年
4]清华大学材料力学教研室编《材料力学解题指导及习题集》.清华大学出版社，2023年
五、 考核方式
六、 教学说明
材料力学大纲
开课实验室 力学实验教学中心课程学时 80 课程名称 材料力学课程编号 t1180050 实验学时 10实验学时 10 面向专业 不开工程力学实验的专业实验类别 技术基础课实验。开课学期 一 实验教学的指导思想和教学目的。材料力学实验是学生由基础课程转为技术基础课程学习的重要教学环节，不但要求学生通...
材料力学大纲
三 课程教学的基本要求。通过本课程的学习，学生应达到下列要求 一 静力学。1 掌握各种常见约束的性质，对简单的物体系统能熟练地取分离体并画出受力图。2 理解力 平面力矩和力偶等基本概念及其性质，了解空间力偶概念，空间力对轴之矩的计算。3 熟练掌握平衡条件和平衡方程及应用。熟练掌握平面任意力系的平衡问...
材料力学大纲
课程名称 材料力学。一 考试的总体要求。本门课程主要考察学生对 材料力学 基本理论和基本方法的掌握程度，要求学生能够运用 材料力学 基础知识分析杆件的内力并作出杆件的内力图，熟练掌握基本变形形式下杆件的应力分析和位移计算方法，掌握应力状态分析的概念和虎克定律的应用，掌握压杆稳定的计算方法。同时还要求...