3、材力试验:6学时。
4、理论教学内容及学时分配:
注+2表示理论课2节,习题课2节。
2、(3)表示用于专科。
五、课程教学内容和教学基本要求。
一) 绪论。
1、基本要求。
1)了解材料力学的任务,明确构件具有足够的能力负担,其应当承受载荷时,须具备强度、刚度、稳定性三大要求。
2)理解变形固体的三个基本假设,小变形条件及意义。
3)了解杆件变形的基本形式。
二) 轴向拉压应力与材料的力学性能。
1、基本要点。
1)明确杆件受拉或受压特点。
2)熟练掌握用截面法求其轴力的方法及轴力图的绘制,了解平面假设及圣维南原理,要求能分析轴向拉伸或压缩时横截面的内力或应力,并会计算直杆轴向拉伸或压缩时斜界面的应力。
3)明确碳钢或铸铁拉伸或压缩时的力学性能,熟练掌握σs(σ0.2) σb,δ和ψ等力学指标的力学意义及测试方法。
4)熟练掌握σ计算,明确许用应力[σ]的概念,会建立构件拉伸或压缩的强度条件公式,理解安全系数。
2、重点与难点。
杆件的拉伸或压缩时材料力学最基本最典范的范例。
1)理解外力、内力的概念,用截面法求轴力,正确画轴力图,能正确理解应力——应变σ——曲线图上各点对应的σ——变化规律特性。正确认识正应力、前应力、极限应力、许用应力的含义。
2)应熟练掌握强度校核,受力杆件截面计算,计算杆件所允许承受的载荷。掌握杆件应力集中的概念。
3)掌握连接件受剪切或挤压得受力面确定,正确计算出剪力fs或挤压力fb,特别是积压面的面积计算。
4)平面架节点及计算。
三)轴向拉压变形。
1、基本要点。
1)明确弹性模量e,泊松比μ和截面抗拉压刚度的概念,熟练掌握用胡克定律计算拉压杆变形的方法。
2)掌握“用切线法代替圆弧”求简单行架节点位移的方法。
3)明确变形能和比能的概念,并掌握其计算方法。
4)掌握静不足杆系的相关知识,熟练掌握一次静不足杆系(包括温度应力和装配应力)的求解。
2、重点与难点。
1)掌握胡克定律ε=σe,μ=l=fnl/ea的具体应用计算。
2)掌握拉压变形叠加原理概念及具体应用。
3)明确小变形概念,掌握行架节点位移计算。
4)构件由离心力引起的抗应力,抗应变这一特例的计算方法应予理解。
5)掌握拉压静不足问题的计算步骤和方法及用能量法求解静不足方法。
四)扭转。1、基本要点。
1)明确扭转的概念及变形特点;掌握外力偶矩计算及截面法求扭矩及扭矩图的画法。
2)明确纯剪切的相关概念(如横截面在扭转中仍然保持为平面,剪切应变ν等)。深刻理解剪应力互等定理和剪切胡克定律。
3)掌握圆轴扭转的强度和刚度计算方法及截面的极惯矩与截面抗扭系数计算。
4)了解圆柱形密圈螺旋弹簧应力和变形计算。
5)了解有关矩形截面杆扭转时横截面上剪应力分布规律的主要结论及强度和刚度计算方法。
6)了解开口与闭口落壁杆件自由扭转时强度与刚度的计算方法。
2、重点与难点。
1)落实圆筒扭转时的应力应变公式。
2)熟练掌握截面扭转方向的判定方法(右螺旋法则)。
3)重点掌握圆轴扭转时的应力分析,要求了解推导剪应力和扭角公式,明确平面假设的意义和作用。
4)非圆截面杆的扭**认识自由扭转和约束扭转,自由扭转杆表面无剪应力这一概念的理解。
5)了解便截面杆扭转时扭转角计算,掌握杆扭转中的简单静不定问题计算。
五)弯曲内力。
1、基本要点。
1)明确弯曲的概念及变形特点。掌握梁的约束(支座形式与约束反力)与类型。
2)明确用截面法求截面剪力fs和弯矩m的计算方法及剪力,弯矩的正、负判别方法。
3)掌握梁受力弯曲时剪力、弯矩方程求法与剪力、弯矩图的绘制。
4)掌握刚架与曲梁内力的计算方法。
2、重点与难点。
1)熟练掌握用静力平衡方程求其支反力的方法。正确列出梁各段的剪力、弯矩方程。
2)重点理解集变载荷q与剪力fs、弯矩m的微分方程。掌握好q(x)=0、q(x)=c时剪力、弯矩图中直线或曲线的变化关系。
六)弯曲应力。
1、基本要点。
1)理解弯曲变形的两个假设。
2)熟练掌握纯弯曲时从几何、物理、静力学三个方面推导的正应力计算公式及抗弯截面系数求法,正应力分布规律。
3)熟练掌握弯曲切应力的计算式(6-8)(6-9)及剪应力的分布规律。
4)熟练掌握弯曲正应力强度条件和弯曲剪应力强度条件;弯曲正应力与弯曲切应力比较:σmax/τmax=4(l/h).梁的合理强度设计。
2、重点与难点。
1)重点掌握弯曲正应力计算公式的推导及正应力分布和其强度条件的应用。
2)掌握求其不同形状的横截面梁的最大弯曲剪应力计算公式及剪切强度条件。
3)掌握弯曲强度校核中,只校核正应力强度的条件。
七)弯曲变形。
1、基本要求。
1)明确绕曲线、绕度和转角的概念,深刻理解梁绕曲线近似微分方程的建立过程。
2)熟练掌握计算量弯曲变形的积分法和叠加法。
3)理解简单静不定梁的概念,掌握其计算方法。
4)了解梁弯曲的刚度条件和提高梁弯曲刚度的措施。
2、重点和难点。
1)用积分法求梁弯曲变形。掌握用边界条件、连续光滑条件确定积分常数。
2)深刻理解弯曲变形遵循叠加原理的概念。掌握用叠加法求弯曲变形,关键掌握变形图表查其,方向(即正负)确定。
3)了解用奇异函数法求弯曲变形的方法(本科)。
八)应力应变状态分析。
1、基本要求。
1)理解简单应力状态和复杂应力状态的概念,掌握从受力体中截其单元体方法,并判断单元体的受力状态。
2)平面应力状态下对斜界面上应力分析的解析法,**法——应力图及应用。
3)平面应力状态下的集中应力与主应力概念及求法。
4)复杂应力状态概念,最大应力。
5)了解平面应变状态应变分析,应变图、最大应变与主应变。
6)纯剪切状态的最大应力与扭转破坏。
2、重点与难点。
1)应力——应变状态分析,广义胡克定律的应用。
2)确定主平面、主应力、主应变,掌握各计算公式。
九)复杂应力状态强度问题。
1、基本要求。
1)了解材料在复杂应力状态下破坏或失效规律;建立强度理论的基本假设。
2)明确建立四个强度理论的基本依据,四个强度理论的表达式。
3)明确四个强度理论的应用范围,掌握四个强度理论的实际应用。
2、重点与难点。
1)熟练掌握第。
三、第四强度理论的建立和应用。
2)掌握强度理论在弯、拉、扭组合变形中的应用。
十)压杆稳定。
1、基本要点。
1)了解失稳现象,临界载荷,临界应力等概念。
2)了解利用欧拉公式计算两端铰友和两端非铰友细长杆的临界载荷。
3)掌握表10-1中几种常见细长杆的长度因数与临界载荷。
2、重点与难点。
1)熟练掌握各种压杆临界载荷计算。
2)掌握压杆稳定条件,应分清欧拉公式的适用范围。
3)了解压杆的合理设计。
六、课程考核办法。
1、作业:占10%;
2、实验:占15%;
3、笔试:占75%。
七、教材及主要参考书目。
1、教材:《材料力学》单辉祖编高等教育出版社、第二版。
2、参考书:
《材料力学》刘鸿文编高等教育出版社、第三版。
《材料力学》顾朴等编高等教育出版社、第二版。
《材料力学》邱棣华编高等教育出版社。
《材料力学学习指导》王守新编大连理工大学出版社。
编写人:董仲良。
《材料力学》课程教学大纲
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《材料力学A》课程教学大纲
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