课程类别：专业基础课。
适用专业：建筑工程技术。
适用层次：高起专。
适用教育形式：网络教育/**教育。
考核形式：考试。
所属学院：土木工程与建筑学院。
先修课程：高等数学、理论力学。
一、课程简介。
材料力学》是建筑工程技术等专业的一门专业基础课程，它主要解决材料变形与外力的关系、典型构件设计方法及充分发挥材料承载能力等问题。即，在满足强度、刚度和稳定性等要求下，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，并通过实验进一步了解材料的力学性能，增强对理论知识的掌握，培养学生的动手能力和理论联系实际的能力。
二、课程学习目标。
本课程培养学生对构件的强度、刚度、稳定性问题有明确的基本概念、必要的理论知识、熟练的计算能力、较强的分析能力和初步的实验操作能力。
三、与其他课程的关系。
先修课程：《高等数学》、《理论力学》等。
四、课程主要内容和基本要求。
本课程以求解构件的强度、刚度、稳定性问题为中心，以构件的变形形式为主线，阐述了材料力学的基本概念、基本公式和基本计算方法。主要内容分为以下几个模块：
模块一：基本变形。
具体包括绪论、轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转及弯曲等内容。本部分是材料力学的基本内容，主要介绍基本变形下应力、应变的基本概念和基本公式以及解决构件强度、刚度问题的计算方法。
模块二：组合变形。
具体包括应力状态与强度理论及组合变形等内容。本部分主要介绍一点处的应力状态、应力单元体、主应力等基本概念、特点、计算方法以及强度理论的应用。
模块三：压杆稳定。
本部分主要介绍欧拉临界压力的计算公式、适用条件及其应用，压杆稳定的设计方法。
第一章绪论。
知识点』本章作为课程的绪论章节，对全书内容起到了概述作用，主要介绍材料力学的研究对象和研究任务；变形固体及基本假设；内力及截面法；应力、应变的概念；杆件变形的基本形式。
基本要求』通过本章的学习，主要了解材料力学的研究对象和研究任务；理解变形固体基本假设、内力、应力和应变的概念；掌握应用截面法计算构件内力；了解工程实例中构件失效的形式。
关键知识』1. 材料力学的研究对象：结构的各个组成部分统称为构件。材料力学就是研究构件承载能力的一门学科。
2. 材料力学的研究任务：任务之一是研究构件的强度、刚度和稳定性的失效规律，从而提出保证构件具有足够的强度、刚度和稳定性的设计方法和设计准则；任务之二就是研究材料的力学性能。
3. 变形固体基本假设：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、完全弹性与线弹性假设、小变形。
4. 内力及截面法：内力指由于外力作用而引起的构件内部各部分之间的附加相互作用力。求杆件任一横截面上的内力，通常采用截面法。截面法求解过程可归纳为截、留、代、平４个步骤。
5. 应力与应变：应力指构件某截面上分布内力的集度，其法向分量称为正应力，用表示；切向分量称为切应力，也称剪应力，用表示。应变描述变形的程度，包括线应变和切应变，分别用和表示。
6. 杆件变形的基本形式：轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。
重点』本章的重点是变形固体及基本假设；内力及截面法；应力和应变的概念。
难点』本章的难点是内力、应力和应变的计算。
第二章轴向拉伸与压缩。
知识点』本章主要介绍轴向拉伸与压缩的概念；拉压杆的受力特点和变形特点；截面法计算拉压杆的内力——轴力的计算方法和基本步骤；拉压杆横截面上应力的分布规律和计算公式；胡克定律；拉压杆的变形计算；拉压杆的强度设计准则；典型塑性材料和脆性材料的力学性能；圣维南原理；应力集中现象。
基本要求』通过本章的学习，主要了解内力、应力、变形、胡克定律等基本概念；了解万能实验机的工作原理和拉伸压缩实验的操作步骤；理解典型塑性材料和脆性材料在拉压时的力学性能；熟悉并掌握轴力和正应力的计算、拉压变形的计算、利用强度条件求解拉压强度问题。
关键知识』1. 轴力：轴力的作用线必然与杆轴线重合。
2. 轴力图：表示拉压杆件横截面上轴力沿梁轴线的变化规律。
3. 轴向拉压杆横截面上的正应力：
4. 轴向拉压杆斜截面上的应力：斜截面上既有正应力，又有切应力。
5. 轴向拉压时材料的力学性能：包括材料拉压时应力应变曲线及其特点、断后伸长率、断面收缩率、冷作硬化、名义屈服极限等基本概念。
6. 拉压胡克定律：
7. 轴向拉压杆的强度问题：强度校核、横截面设计、许可载荷的确定。
8. 轴向拉压杆的变形问题：轴向拉压杆变形的计算一般包括两种计算，一种是计算某杆的伸长或缩短，另一种是计算杆系结构某结点的位移。对某杆进行变形计算时，可通过公式。
9. 圣维南原理：是指不同的加载方式只对载荷作用附近区域的应力分布有显著影响，而在距载荷作用位置稍远处，应力都趋于均匀分布。
10. 应力集中：是指几何形状不连续处应力局部增大的现象。
重点』本章的重点是杆件轴向拉压的内力及应力；杆件轴向拉压强度计算；杆件轴向拉压变形计算；轴向拉压时材料的力学性能。
难点』本章的难点是轴向拉压变形计算；轴向拉压强度计算；杆件轴向拉压斜截面上的应力计算。
第三章剪切、挤压和扭转。
知识点』本章主要通过剪切、挤压和扭转的工程实例，介绍连接件的各种破坏形式；连接件剪切、挤压的实用计算方法；圆轴扭转时的内力、应力和变形计算及其强度、刚度设计准则。
基本要求』通过本章的学习，主要了解剪切与挤压的概念；掌握剪切与挤压强度计算；了解扭转工程实例及基本概念；了解扭转实验机的工作原理和操作步骤；掌握低碳钢和铸铁扭转时的力学性能；理解切应力互等定理和剪切胡克定律；掌握扭转内力、应力和变形计算；掌握扭转强度和刚度计算。
关键知识』1. 连接件：该类构件沿两平行外力的交界面（剪切面）发生相对错动，即产生剪切变形，如螺栓、铆钉、销钉、键等。
所受外力或外力合力的作用线作用于杆件某一截面两侧，且大小相等、方向相反、垂直于杆件轴线、作用线很近（仅相差一个工作平面）。
2. 剪力和剪切面：构件发生相对错动的截面即为剪切面；剪切面上的内力即为剪力，其作用线与剪切面平行。
3. 剪切的强度条件：
4. 挤压力和挤压面：构件发生挤压变形的接触面即为挤压面；挤压面上的压力即为挤压力，其作用线与挤压面垂直。
5. 挤压的强度条件：
6. 剪切胡克定理：
7. 切应力互等定理：是指在相互垂直的两个面上，切应力必定成对出现，且数值相等；两者都垂直于两个平面的交线，方向共同指向或共同背离该交线。
8. 扭矩：扭转变形时，杆件横截面上的内力偶矩称为扭矩，以t表示，其作用平面垂直于杆件轴线。
9. 圆轴扭转的应力公式：只适用于满足胡克定律的等直圆杆或截面尺寸沿杆轴变化缓慢的小锥度锥形杆。
10. 扭转的强度条件：
11. 圆轴扭转的变形公式：
12. 扭转的刚度条件：
重点』本章的重点是剪切和挤压的实用计算；外力偶矩的计算；扭矩计算；扭矩图绘制；圆轴扭转切应力及强度计算；圆轴扭转变形及刚度计算。
难点』本章的难点是圆轴扭转的切应力及强度计算；圆轴扭转变形及刚度计算。
第四章弯曲内力。
知识点』本章主要介绍平面弯曲、剪力与弯矩的概念；剪力和弯矩的计算方法；剪力、弯矩和载荷集度之间的微分关系；利用截面法和微分关系绘制剪力图和弯矩图；利用叠加法绘制弯矩图。
基本要求』通过本章的学习，明确纵向对称面、平面弯曲、对称弯曲的概念；理解剪力与弯矩的概念；掌握载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系；熟悉并掌握简单载荷作用下利用截面法和微分关系计算梁的剪力图和弯矩图；了解叠加法计算梁的剪力图和弯矩图。
关键知识』1. 平面弯曲：载荷作用面(外力偶作用面或横向力与梁轴线组成的平面)与弯曲平面(即梁轴线弯曲后所在平面)相平行或重合的弯曲形式。
2. 静定梁的基本形式：一般分为简支梁、外伸梁和悬臂梁。
3. 剪力和弯矩：剪力使横截面发生相对错动即剪切变形，实际上是梁横截面上切向分布内力系的合力，使微段梁两横截面间发生左上右下错动（或使微段梁发生顺时针方向转动）的剪力为正；弯矩使梁发生弯曲变形，实际上是梁横截面上法向分布内力系的合力偶矩，使微段梁发生下凸上凹的弯曲变形（或使微段梁下侧纤维受拉）的弯矩为正。
4. 剪力方程和弯矩方程：表示剪力和弯矩沿梁轴线的变化规律。
5. 截面法计算梁的剪力和弯矩：
1）根据约束情况和受载情况，利用平衡方程计算梁的支座反力；
2）根据梁的受载情况，分段列出剪力方程和弯矩方程；
3）根据剪力方程和弯矩方程，绘制剪力图和弯矩图。
6. 载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系：
7. 叠加原理：在小变形和材料线弹性的条件下，梁横截面上的内力为各载荷的线性函数，即梁在几个载荷共同作用下产生的内力等于各载荷单独作用产生的内力的代数和。
重点』本章的重点是剪力和弯矩的计算；剪力图和弯矩图的绘制；载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系；根据微分关系作剪力图和弯矩图。
难点』本章的难点是载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系及其应用。
第五章弯曲应力。
知识点』本章主要介绍纯弯曲、横力弯曲、中性层、中性轴等基本概念；纯弯曲和横力弯曲时梁横截面上任意一点的正应力计算公式；横力弯曲时矩形、工字形、圆形和圆环形截面梁的横截面上任意一点的切应力计算公式；梁在弯曲时正应力强度条件和切应力强度条件及其应用；提高梁弯曲强度的主要措施。
基本要求』通过本章的学习，理解纯弯曲、横力弯曲、中性层、中性轴等基本概念；明确截面几何性质及相关公式；熟练掌握梁横截面上的正应力及强度条件；熟练掌握梁横截面上的切应力及强度条件；了解提高梁弯曲强度的主要措施。
关键知识』1. 纯弯曲：纯弯曲时横截面上只有弯矩没有剪力。
2. 横力弯曲：横力弯曲时横截面上既有剪力又有弯矩。
3. 中性层和中性轴：在平面假设的基础上，假想梁是由一层层纵向纤维组成的。
梁发生弯曲变形时，一侧纤维缩短，另一侧纤维伸长，则中间必有一层纤维既不伸长也不缩短，该层称为中性层。中性层与横截面的交线称为中性轴。
4. 弯曲正应力及强度条件：
5. 弯曲切应力及强度条件：
1）矩形截面。
最大弯曲切应力发生在中性轴上，方向平行于剪力，沿截面高度呈抛物线分布。
《材料力学》课程教学大纲
材料力学 课程教学大纲。课程编号课程英文名称 大写 总学时数学分开课单位授课对象先修课程课程类别开课学期教材。课程名称。材料力学。mechanics of matericals 讲课学时。实验学时上机学时。周学时。机械科学与工程学院工程力学系材料力学教研组机械科学与工程学院工程力学专业高等数学 大学...
《材料力学A》课程教学大纲
材料力学a 课程教学大纲。一 课程教材与参考资料。1 基本教材。孙训方编，材料力学 第5版 高等教育出版社，2009 2 教学参考资料。范钦珊编，工程力学教程 高等教育出版社，1998 龚志钰 李章政编，材料力学 科学出版社，1999 二 课程基本要求。1 绪论。材料力学的任务和研究对象，变形固体的...
《材料力学》课程教学大纲
材料力学 课程教学大纲。课程 10011109课程类型 专业基础课 课程名称 材料力学学分 3.5 适用专业 土木工程。第一部分大纲说明。一 课程的性质 目的和任务。材料力学课程是一门用以培养学生在建筑设计中有关力学方面设计计算能力的专业基础课，本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题。通过材料力...