《材料力学》课程教学大纲 课程中文名称：材料力学 课程英文名称：Mechenics of Material 课程编号：JC16108 课程性质：专业基础课 学时：总学时54、理论课学时44、实验课学时10 学分：3 适用对橡：机械制造及其自动化专业 先修课程：高等数学 课程简介： 《材料力学》是一门与工程技术联系极为广泛的技术基础课，适用于工科类各个专业。 其内容主要包括构件正常工作时必须满足的强度、刚度和稳定性等条件。通过本课程的学习， 可使学生了解主要金属材料的力学性能并掌握构件的强度、刚度校核等知识，为后续各专业 课程的学习打下基础。 一、教学目标及任务 机械设计制造及其自动化专业的学生必须熟练掌握材料的力学性能、构件的强度和刚度 校核，才能进行毕业设计，而该课程恰好能满足这一要求，因此，《材料力学》在自动化专 业中具有很重要的地位和作用。通过本课程的学习，使学生基本掌握材料力学的基本概念和 理论，具备工程中构件的受力分析计算、强度和刚度校核的技能。并且具有一定的分析问题、 解决问题的能力，能够解决工程中简单的力学问题 二、学时分配 章 次 容 理论课时 第一音 绪论 拉伸和压缩 8 男 扭转 4 第四章 弯曲内力 5 第五 弯曲应力 第六章 弯曲变形 第七章 应力状态理论
《材料力学》课程教学大纲 课程中文名称：材料力学 课程英文名称：Mechenics of Material 课程编号：JC16108 课程性质：专业基础课 学 时：总学时 54、理论课学时 44、实验课学时 10 学 分：3 适用对象：机械制造及其自动化专业 先修课程：高等数学 课程简介： 《 材料力学》是一门与工程技术联系极为广泛的技术基础课，适用于工科类各个专业。 其内容主要包括构件正常工作时必须满足的强度、刚度和稳定性等条件。通过本课程的学习， 可使学生了解主要金属材料的力学性能并掌握构件的强度、刚度校核等知识，为后续各专业 课程的学习打下基础。 一、教学目标及任务 机械设计制造及其自动化专业的学生必须熟练掌握材料的力学性能、构件的强度和刚度 校核，才能进行毕业设计，而该课程恰好能满足这一要求，因此，《 材料力学》在自动化专 业中具有很重要的地位和作用。通过本课程的学习，使学生基本掌握材料力学的基本概念和 理论，具备工程中构件的受力分析计算、强度和刚度校核的技能。并且具有一定的分析问题、 解决问题的能力，能够解决工程中简单的力学问题。 二、学时分配 章 次 内 容 理论课时 第 一章 绪论 2 第 二 章 拉伸和压缩 8 第 三 章 扭转 4 第 四 章 弯曲内力 5 第 五 章 弯曲应力 5 第 六 章 弯曲变形 4 第 七 章 应力状态理论 7
第八音 组合变形 第九章 压杆稳定 合计 44 三、教学内容及教学要求 第一章工程材料力学绪论(2学时) 教学要求：使学生了解构件强度、刚度和稳定性的概念，明确工程材料力学的任务， 理解变形固体的基本假设，了解杆件变形的基本形式。 教学重点与难点：变形固体的基本假设、内力、应力的概念，截面法、变形与应变 的概念 教学内容：材料力学的性质、任务及有关的基本概念。 第二章拉伸、压缩与剪切(8学时) 教学要求：使学生了解轴力的概念，熟悉和掌握轴力计算和轴力图的绘制：熟悉许 用应力的概念：熟练掌握拉压杆强度条件及三类强度问题的解法，用胡克定律计算拉压杆变 形的方法。了解应力集中的概念：掌握连接件的剪切面和挤压面的判断方法 教学重点与难点 重点是轴 可拉伸 宿的应 力、轴向拉伸与压缩的变形、胡克定 律：难点是拉压杆的超静定问题、拉伸与压缩的变形能。 教学内容：轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力：材料在拉、压时的力学性能： 失效、安全系数和强度条件：轴向拉伸与压缩时的变形及变形能：剪切和挤压的实用计算。 第一节轴向拉伸与压缩的概念 第二节轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力 第三节轴向拉伸与压缩时斜截面上的应力 第四节材料在拉伸时的力学性能 第五节材料在压缩时的力学性能 第六节失效、安全系数和强度条件 第七节轴向拉伸与压缩时的变形 第八节轴向拉伸或压缩时的变形 第九节拉伸、压缩超静定问题 第十节温度应力和装配应力 第十一节应力集中的概念 第十二节剪切和挤压的实用计算 本章习题要点：对于剪切和挤压问题，要能正确分析出剪切面和挤压面 第三章扭转(4学时) 教学要求：学生能根据轴的传递功率和转速计算外力偶矩，能熟练掌捉扭矩的计算 和扭矩图的绘制方法，熟练掌握受扭圆轴强度和刚度的计算方法
第 八 章 组合变形` 4 第 九 章 压杆稳定 5 合 计 44 三、教学内容及教学要求 第一章 工程材料力学绪论（2 学时） 教学要求：使学生了解构件强度、刚度和稳定性的概念，明确工程材料力学的任务， 理解变形固体的基本假设，了解杆件变形的基本形式。 教学重点与难点：变形固体的基本假设、内力、应力的概念，截面法、变形与应变 的概念。 教学内容：材料力学的性质、任务及有关的基本概念。 第二章 拉伸、压缩与剪切（8 学时） 教学要求：使学生了解轴力的概念，熟悉和掌握轴力计算和轴力图的绘制；熟悉许 用应力的概念；熟练掌握拉压杆强度条件及三类强度问题的解法，用胡克定律计算拉压杆变 形的方法。了解应力集中的概念；掌握连接件的剪切面和挤压面的判断方法 教学重点与难点：重点是轴向拉伸与压缩的应力、轴向拉伸与压缩的变形、胡克定 律；难点是拉压杆的超静定问题、拉伸与压缩的变形能。 教学内容：轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力；材料在拉、压时的力学性能； 失效、安全系数和强度条件；轴向拉伸与压缩时的变形及变形能；剪切和挤压的实用计算。 第一节 轴向拉伸与压缩的概念 第二节 轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力 第三节 轴向拉伸与压缩时斜截面上的应力 第四节 材料在拉伸时的力学性能 第五节 材料在压缩时的力学性能 第六节 失效、安全系数和强度条件 第七节 轴向拉伸与压缩时的变形 第八节 轴向拉伸或压缩时的变形 第九节 拉伸、压缩超静定问题 第十节 温度应力和装配应力 第十一节 应力集中的概念 第十二节 剪切和挤压的实用计算 本章习题要点：对于剪切和挤压问题，要能正确分析出剪切面和挤压面。 第三章 扭转（4 学时） 教学要求：学生能根据轴的传递功率和转速计算外力偶矩，能熟练掌握扭矩的计算 和扭矩图的绘制方法，熟练掌握受扭圆轴强度和刚度的计算方法
教学重点与难点：切应力互等定理、扭矩的正负号判定及扭矩图的画法、圆轴扭转 时的切应力 教学内容：应力互等定理、圆轴扭转时的切应力、圆轴扭转时的变形 第一节概念 第二节扭矩和扭矩图 第三节纯剪切 第四节圆轴扭转时的应力 第五节圆轴扭转时的变形 第六节圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形（简介）》 第七节非圆截面杆扭转的概念 本章习题要点：校核问题关键是正确求出扭矩。 第四章弯曲内力(5学时) 教学要求：使学生熟练掌握剪力方程、弯矩方程的建立及剪力图、弯矩图的绘制方法 深刻理解弯矩、剪力与载荷集度间的微分关系。 教学重点与难点：剪力方程、弯矩方程的建立：弯矩、剪力与载荷集度间的关系 教学内容：剪力和弯矩：剪力方程和弯矩方程：载荷集度、剪力和弯矩间的关系。 第一节概念 第二节受弯杆件的简化 第三节剪力和弯矩 第四节剪力方程和弯矩方程 第五节载荷集度、剪力和弯矩间的关系 本章习题要点：根据剪力和弯矩的符号规定列方程。 第五章弯曲应力(5学时) 教学要求：明确纯弯曲和横力弯曲的概念，了解弯曲正应力公式的推导过程：熟练 掌握弯曲正应力的计算、强度条件及其应用 教学重点与难点 梁的强度条件和刚度条件的建 教学内容：纯弯曲及横力弯曲时的正应力： 第一节纯弯曲 第二节纯弯曲时的正应力 第三节横力弯曲时的正应力 第四节弯曲切应力 第五节提高弯曲强度的措施
教学重点与难点：切应力互等定理、扭矩的正负号判定及扭矩图的画法、圆轴扭转 时的切应力 教学内容：应力互等定理、圆轴扭转时的切应力、圆轴扭转时的变形 第一节 概念 第二节 扭矩和扭矩图 第三节 纯剪切 第四节 圆轴扭转时的应力 第五节 圆轴扭转时的变形 第六节 圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形（简介） 第七节 非圆截面杆扭转的概念 本章习题要点：校核问题关键是正确求出扭矩。 第四章 弯曲内力（5 学时） 教学要求：使学生熟练掌握剪力方程、弯矩方程的建立及剪力图、弯矩图的绘制方法； 深刻理解弯矩、剪力与载荷集度间的微分关系。 教学重点与难点：剪力方程、弯矩方程的建立；弯矩、剪力与载荷集度间的关系。 教学内容：剪力和弯矩；剪力方程和弯矩方程；载荷集度、剪力和弯矩间的关系。 第一节 概念 第二节 受弯杆件的简化 第三节 剪力和弯矩 第四节 剪力方程和弯矩方程 第五节 载荷集度、剪力和弯矩间的关系 本章习题要点：根据剪力和弯矩的符号规定列方程。 第五章 弯曲应力（5 学时） 教学要求：明确纯弯曲和横力弯曲的概念，了解弯曲正应力公式的推导过程；熟练 掌握弯曲正应力的计算、强度条件及其应用。 教学重点与难点：梁的强度条件和刚度条件的建立 教学内容：纯弯曲及横力弯曲时的正应力； 第一节 纯弯曲 第二节 纯弯曲时的正应力 第三节 横力弯曲时的正应力 第四节 弯曲切应力 第五节 提高弯曲强度的措施
本章习题要点：最大正应力和任意点的正应力用不同的公式。 第六章弯曲变形(4学时) 教学要求：明确挠度和转角的概念，理解梁的挠曲线近似微分方程的建立过程，掌挥 计算梁变形的积分法和叠加法。 教学重点与难点：挠曲线近似微分方程、用积分法和叠加法求梁的变形 教学内容：挠曲线的微分方程：用积分法和叠加法求弯曲变形：简单静不定梁 工程中的弯曲变形问题 第一节挠曲线的微分方程 第二节用积分法求弯曲变形 第三节用叠加法求弯曲变形 第四节简单静不定梁 第五节提高弯曲刚度的措施 本章习题要点：根据边界条件确定出积分常数 第七章应力和应变分析强度理论(7学时) 教学要求：使学生明确一点的应力状态、主平面和主应力等基本概念，掌握从构件中 截取单元体的方法，掌握用解析法和图解法分析、计算平面应力状态下任意截面上的应力及 主平面的方位 了解各个强度理论的基本内容、相应的强度条件及其应用范围，并能正确应 用强度理论进行强度计算。 教学重点与难点：一点的应力状态、平面应力状态分析、广义胡克定律、四种常用的 强度理论：应力圆的画法、主平面方位的确定。 教学内容：应力状态的概念及实例：两种求二向应力状态的方法：广义胡克定律：四 种常用强度理论 第一节应力状态概述 第二节二向和三向应力状态的实例 第三节二向应力状态分析一一解析法 第四节二向应力状态分析一图解法 第五节三向应力状态 第六节广义胡克定律 第七节强度理论概述 第八节四种常用强度理论 本章习题要点：对于求某斜面上的应力问题，可围绕斜面上某点取单元体，并注意角 度值
本章习题要点：最大正应力和任意点的正应力用不同的公式。 第六章 弯曲变形（4 学时） 教学要求：明确挠度和转角的概念，理解梁的挠曲线近似微分方程的建立过程，掌握 计算梁变形的积分法和叠加法。 教学重点与难点：挠曲线近似微分方程、用积分法和叠加法求梁的变形 教学内容：挠曲线的微分方程；用积分法和叠加法求弯曲变形；简单静不定梁。 工程中的弯曲变形问题 第一节 挠曲线的微分方程 第二节 用积分法求弯曲变形 第三节 用叠加法求弯曲变形 第四节 简单静不定梁 第五节 提高弯曲刚度的措施 本章习题要点：根据边界条件确定出积分常数。 第七章 应力和应变分析 强度理论（7 学时） 教学要求：使学生明确一点的应力状态、主平面和主应力等基本概念，掌握从构件中 截取单元体的方法，掌握用解析法和图解法分析、计算平面应力状态下任意截面上的应力及 主平面的方位；了解各个强度理论的基本内容、相应的强度条件及其应用范围，并能正确应 用强度理论进行强度计算。 教学重点与难点：一点的应力状态、平面应力状态分析、广义胡克定律、四种常用的 强度理论；应力圆的画法、主平面方位的确定。 教学内容：应力状态的概念及实例；两种求二向应力状态的方法；广义胡克定律；四 种常用强度理论。 第一节应力状态概述 第二节二向和三向应力状态的实例 第三节 二向应力状态分析——解析法 第四节 二向应力状态分析—图解法 第五节 三向应力状态 第六节 广义胡克定律 第七节 强度理论概述 第八节 四种常用强度理论 本章习题要点：对于求某斜面上的应力问题，可围绕斜面上某点取单元体，并注意角 度值
第八章组合变形(4学时) 教学要求：了解组合变形杆件强度计算的基本方法，掌握危险截面和危险点的判定方 法、掌握拉弯组合变形时的强度计算 教学重点与难点：拉伸或压缩与弯曲的组合、扭转与弯曲的组合：危险截面和危险点 的判定。 学内容：组合变形和叠加原理：拉伸或压缩与弯曲的组合：扭转与弯曲的组合。 第一节组合变形和叠加原理 第二节拉伸或压缩与弯曲的组合 第三节扭转与弯曲的组合 本章习题要点：先分析属于什磨组合变形，再分析由几部分叠加。 第九章压杆稳定(5学时) 教学要求：使学生明确稳定平衡、不稳定平衡和临界力的概念，理解两端铰支压杆临 界力公式的推导过程：理解长度系数的意义，熟练掌握四种常见的约束形式，细长压杆的临 界计算：明确压杆柔度、临界应力和临界应力总图的概念，熟练掌握大柔度、中柔度和小柔 度杆的判别方法及其校核计算：了解提高压杆稳定性的主要措施 教学重点与难点：欧拉临界力公式：大、中、小柔度杆的判定：压杆稳定计算。 教学内容：各种支座条件下细长压杆的临界压力：欧拉公式的适用范围、经验公式： 压杆的稳定校核。 第一节概念 第二节两端较支细长压杆的临界压力 第三节其他支座条件下细长压杆的临界压力 第四节欧拉公式的适用范围、经验公式 第五节压杆的稳定校核 第六节提高压杆稳定性的措施 本章习题要点：先计算出柔度，进而确定用什度公式 四、考核方式及要求 考核方式以闭卷笔试为主，占80%：平时成绩占20%，依据考勤、作业、回答问题 等项来打分。 五、教材及教学主要参考书 《材料力学》（第五版）刘鸿文主编，高等教育出版社.2009年
第八章 组合变形（4 学时） 教学要求：了解组合变形杆件强度计算的基本方法，掌握危险截面和危险点的判定方 法、掌握拉弯组合变形时的强度计算。 教学重点与难点：拉伸或压缩与弯曲的组合、扭转与弯曲的组合；危险截面和危险点 的判定。 教学内容：组合变形和叠加原理；拉伸或压缩与弯曲的组合；扭转与弯曲的组合。 第一节 组合变形和叠加原理 第二节 拉伸或压缩与弯曲的组合 第三节 扭转与弯曲的组合 本章习题要点：先分析属于什麽组合变形，再分析由几部分叠加。 第九章 压杆稳定（5 学时） 教学要求：使学生明确稳定平衡、不稳定平衡和临界力的概念，理解两端铰支压杆临 界力公式的推导过程；理解长度系数的意义，熟练掌握四种常见的约束形式，细长压杆的临 界计算；明确压杆柔度、临界应力和临界应力总图的概念，熟练掌握大柔度、中柔度和小柔 度杆的判别方法及其校核计算；了解提高压杆稳定性的主要措施。 教学重点与难点：欧拉临界力公式；大、中、小柔度杆的判定；压杆稳定计算。 教学内容：各种支座条件下细长压杆的临界压力；欧拉公式的适用范围、经验公式； 压杆的稳定校核。 第一节 概念 第二节 两端铰支细长压杆的临界压力 第三节 其他支座条件下细长压杆的临界压力 第四节 欧拉公式的适用范围、经验公式 第五节 压杆的稳定校核 第六节 提高压杆稳定性的措施 本章习题要点：先计算出柔度，进而确定用什麽公式 四、考核方式及要求 考核方式以闭卷笔试为主，占 80% ；平时成绩占 20% ，依据考勤、作业、回答问题 等项来打分。 五、教材及教学主要参考书 《材料力学》（第五版）刘鸿文主编，高等教育出版社.2009 年
大纲制定人： 谷辉 大纲审定人： 制定时间：
大 纲 制 定 人 ： 谷辉 大 纲 审 定 人 ： 制 定 时 间 ：
