材料力学教学大纲

发布 2021-12-19 04:57:28 阅读 2372

(1)、内力。附加内力的概念;

2)、截面法及其步骤;

3)、应力的概念。

1.5、变形与应变。

1)、变形的概念;

2)、应变的概念。

1.6、 杆件变形的基本形式。

1)、杆件种类、直杆等;

2)、基本变形:轴向拉伸与压缩、 剪切、扭转和弯曲。

本章重点】

内力、截面法的概念。

思考题】1)、何谓强度、刚度、稳定性?.

2)、何谓内力、附加内力?

3)、何谓截面法?

建议教学方法】由材料力学的发展史及在工程实际中重要地位。激发学生学习积极性。

第二章拉伸。压缩与剪切 (8课时)

2.1、轴向拉伸与压缩的概念和实例。

2.2、轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力

1)、内力、轴力及轴力图;

2)、应力的概念及其计算方法。

2.3、直杆轴向拉伸与压缩时斜截面上的应力

1)、斜截面的概念;

2)、斜截面上的应力的推导。

2.4、材料在拉伸时的力学性能。

2.5、材料在压缩时的力学性能。

1)、材料的力学性能。

2)、低碳钢。铸铁的拉伸时的力学性能。

3)、低碳钢。铸铁的压缩时的力学性能。

2.7、失效。安全系数和强度计算。

1)、失效。安全因数的概念。;

2)、许用应力的概念;

3)、强度计算及其它。

2.8、轴向拉伸或压缩时的变形。

1)、变形、应变的概念;

2)、轴向与横向变形的计算;

3)、胡克定律。

2.9、轴向拉伸或压缩时的变形能。

1) 变形能的概念;

2) 轴向拉伸或压缩时的变形能。

2.10、轴向拉伸。压缩超静定问题。

1)、超静定问题的概念;

2)、求解超静定问题的步骤。

2.11、温度应力和装配应力。

1)、温度应力和装配应力的概念;

2)、温度应力和装配应力属于超静定问题。

2.12、应力集中的概念。

1)、应力集中;

2)、造成应力集中的原因。

2.13、剪切和挤压的实用计算。

1) 剪切的概念。

2) 挤压的概念;

3) 实用计算;

4) 剪切和挤压的实用计算。

本章重点】1)、轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力;

2)、轴向拉伸或压缩时的变形;

3)、胡克定律;

4)、剪切和挤压的实用计算。

本章难点】静不定问题及其求解思路和方法。

思考题】1)、何谓轴向拉伸时的平面假设?

2)、何谓胡克定律?

3)、何谓剪切和挤压的实用计算?

4)、何谓超静定问题?

5)、求解超静定问题的思路及其方法。

建议教学方法】根据材料力学总框图的思路。对整本教材进行初步分析研究。引导学生正确地学习。

用总框图的思路来指导学生学习材料力学,提示学生: 材料力学是比较难学的,但是在工程中是非常重要的,必须学好,也一定能够学好。因为这门课程内容既贴近工程实际,又有内在规律比较规律。

只要按照规律学习,一定能够掌握这门知识。

第三章扭转(4课时)

3.1扭转的概念和实例。

1) 工程中扭转的实例。

2) 扭转的概念。

3.2外力偶矩的计算扭矩和扭矩图。

1) 外力偶矩的计算。

2) 扭转的内力: 扭矩。

3) 内力图: 扭矩图。

3.3纯剪切。

1) 薄壁圆筒扭转。

2) 纯剪切的概念。

3) 剪切胡克定律。

3.4圆轴扭转时的应力。

1) 扭转时平面假设。

2) 圆轴扭转时的应力的推导。

3) 圆轴扭转时的应力的计算公式及其使用范围。

3.5圆轴扭转时的变形。

1) 扭转角和单位扭转角的概念。

2) 扭转角和单位扭转角的计算公式。

3) 扭转静不定问题及其求解。

§3.6圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形。

1) 圆柱形密圈螺旋弹簧的应力的推导。

2) 圆柱形密圈螺旋弹簧的变形的计算。

§3.7非圆截面杆件的扭转的概念。

1) 非圆截面杆件的扭转的概念。

2) 非圆截面杆件的扭转的应力和变形的计算。

§3.8薄壁杆件的自由扭转。

1) 薄壁杆件的概念。

2) 自由扭转的概念。

3) 薄壁杆件的自由扭转的计算。

本章重点】1) 圆轴扭转时的应力公式的推导及其应用。

2) 圆轴扭转时的扭转角和单位扭转角的计算。

3) 圆轴扭转时的强度与刚度的计算。

本章难点】圆轴扭转时的静不定问题及其求解。

思考题】1) 何谓扭转时平面假设?

2) 推导圆轴扭转横截面应力的思路和方法。

3) 如何进行圆轴扭转的强度和刚度的计算?

建议教学方法】引进工程实际中的例子,由浅入深讲扭转概念。推导计算公式和方法,结合实际讲解深奥的理论比较易懂。在推导公式过程中,强调材料力学分析问题时,必须从变形入手,综合几何。

物理。静力学等三方面来考虑。这思路和方法一直贯穿这门课程。

附录ⅰ 平面图形的几何性质 (2课时)

ⅰ.1静矩和形心。

1) 静矩的概念。

2) 静矩和形心的关系。

ⅰ.2惯性矩和惯性半径。

1) 惯性矩的概念。

2) 惯性半径的概念。

ⅰ.3惯性积。

1) 惯性积的定义。

2) 惯性积的特点。

ⅰ.4平行移轴公式。

1) 惯性矩的平行移轴公式。

2) 惯性积的平行移轴公式。

ⅰ.5转轴公式主惯性轴。

1) 惯性矩和惯性积的转轴公式。

2) 主惯性轴与形心主惯性轴的概念。

3) 主惯性矩与形心主惯性矩的计算。

本章重点】

1) 平行移轴公式。

2) 转轴公式。

3) 主惯性轴与形心主惯性轴的概念。

4) 主惯性矩与形心主惯性矩的计算。

思考题】1) 何谓静矩。 惯性矩及惯性积?

2) 平行移轴和转轴公式是如何推导?

3) 如何确定主惯性轴的位置?

4) 如何确定形心主惯性轴的位置?

5) 如何计算主惯性矩与形心主惯性矩?

建议教学方法】本章内容与数学知识连在一起,与力学知识无关,只涉及高数,所以只分析研究数学的简单知识。

第四章:弯曲内力 (6课时)

4.1平面弯曲的概念和实例。

1) 弯曲的概念。

2) 对称弯曲的概念。

4.2受弯杆件的简化。

1) 梁的概念。

2) 超静梁的概念。

4.3 剪力和弯矩

1) 弯曲的内力: 剪力和弯矩。

2) 剪力和弯矩的计算。

4.4剪力方程和弯矩方程剪力图和弯矩图。

1) 剪力方程和弯矩方程的建立。

2) 剪力和弯矩正负号的判别。

3) 梁和刚架的剪力图和弯矩图的绘制。

4.5载荷集度、剪力和弯矩间的关系。

1) 推导载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系。

2) 载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系的几何意义。

3) 利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系的几何意义直接绘制剪力图和弯矩图。

4.6平面曲杆的弯曲内力

1) 平面曲杆的概念。

2) 平面曲杆的弯曲内力的计算。

本章重点】1) 弯曲的内力: 剪力和弯矩。

2) 梁和刚架的剪力图和弯矩图的绘制。

3) 利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系的几何意义直接绘制剪力图和弯矩图。

本章难点】

利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系的几何意义直接绘制剪力图和弯矩图。

思考题】1) 何谓弯曲?对称弯曲?

2) 如何判别剪力和弯矩正负号的。?

3) 如何建立剪力和弯矩方程的。?

4) 如何利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系直接绘制剪力图和弯矩图。

建议教学方法】对梁的弯曲内力的分析和研究必须从剪力方程和弯矩方程的建立开始,所以讲解过程用最简单的方法描述,使学生们容易掌握,这也是工程设计中的必备技能。绘制剪力图和弯矩图是基本功,必须从难从严要求。

第五章:弯曲应力 (6课时)

5.1纯弯曲。

1) 纯弯曲的概念。

2) 纯弯曲和横力弯曲的概念。

5.2纯弯曲时的正应力。

1) 弯曲时平面假设。

2) 纯弯曲时的正应力计算公式。

3) 纯弯曲时的正应力使用说明。

5.3横力弯曲时的正应力。

1) 纯弯曲时的正应力计算公式的推广。

2) 弯曲时的正应力强度条件。

5.4弯曲剪应力。

1) 弯曲剪应力计算公式的推导。

2) 几种常见弯曲剪应力计算公式。

3) 弯曲剪应力强度条件。

§5.5 关于弯曲理论的基本假设。

5.6提高弯曲强度的措施。

1) 提高弯曲强度的根据。

2) 几种常见提高弯曲强度的措施。

本章重点】1) 纯弯曲时的正应力计算公式。

2) 弯曲时的正应力强度条件。

3) 几种常见提高弯曲强度的措施。

本章难点】1) 弯曲剪应力计算公式。

2) 弯曲剪应力强度条件。

思考题】1) 何谓纯弯曲。 横力弯曲?

2) 何谓弯曲时平面假设?

3) 如何推导纯弯曲时的正应力计算公式?

4) 如何推导横力弯曲时的剪应力计算公式?

5) 如何提高梁的弯曲强度?

6)在什么情况下要进行提高弯曲剪应力强度计算?

建议教学方法】在工程实际中迂到梁的弯曲问题更多,由实际中的梁的弯曲中引出弯曲的概念,再从理论上去研究分析。由表及里地进行分析归纳总结,推导出梁弯曲时横截面上内力。应力的分布规律及其变形特点。

为了工程上的安全,必须进行强度计算。

第六章:弯曲变形 (7课时)

6.1工程中弯曲变形问题。

1) 弯曲变形的概念。

2) 挠曲线的概念。

3) 挠度和转角的概念。

6.2挠曲线的微分方程。

1) 挠曲线方程。

2) 挠曲线的微分方程的建立。

6.3用积分法求弯曲变形。

1) 对挠曲线的微分方程进行积分。

2) 对几种常见静定梁的挠曲线的微分方程进行积分。

3) 几种常见积分时的边界条件。

6.4用叠加法求弯曲变形。

1) 叠加原理。

2) 叠加法的步骤。

6.5简单超静定梁。

1) 超静定梁的概念。

2) 超静定梁求解的思路和方法。

6.6提高弯曲刚度的一些措施。

1) 提高弯曲刚度的根据。

2) 提高弯曲刚度的一些措施。

本章重点】1) 挠曲线的微分方程的建立。

2) 对挠曲线的微分方程进行积分。

本章难点】简单静不定梁求解的思路和方法。

思考题】1) (1) 何谓弯曲变形的挠度和转角?

2) (2) 如何正确建立弯矩方程才能简化积分常数。

3) 挠曲线的微分方程是如何建立?

4) 如何用积分法求弯曲变形?

《材料力学》教学大纲

学分 3.5总学时 63 理论学时 54实验学时 9 面向专业 农业机械化 机电一体化 交通运输 车辆工程。大纲执笔人 郑继周大纲审定人 一 说明。1 课程的性质 地位和任务。本课程研究构件在力的作用下,强度 刚度和稳定性等问题,是一门重要的技术基础课,也是一门重要的基础力学课,为后续课程 机械原理...

材料力学教学大纲

64学时 适用专业 机械设计及其自动化 机械电子工程 船舶与海洋工程 热能与动力工程 土木工程。一 基本部分。1 讲授内容第一章绪论。材料力学的任务 同相关学科的关系,变形固体的基本假设 截面法和内力 应力 变形 应变。第二章拉伸 压缩与剪切。轴力与轴力图,直杆横截面及斜面上的应力,圣维南原理,应力...

材料力学教学大纲

课程英文名称 mechanics of material 学分 学时 3 64 实验 上机 学时 8 开课专业 土木工程专业 必修 一 课程的性质 目的和任务。材料力学是一门工科类专业的重要的技术基础课程。通过该课程的学习,要求学生掌握等直杆件的强度 刚度及轴心受压杆件的稳定性的计算等。能运用强度 ...