材料力学(A)教学大纲 课程代号:5403学时数:86学时 适用专业:土木工程本科 、课程的性质和任务 材料力学是基础课过渡到设计课程的技术基础课。通过材料力学的学习,要求学 生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念,必要的理论知识,比较熟悉 的计算能力,一定的分析问题解决的能力和实验能力。 、教学内容和要求 1、教学基本内容 (1)材料力学基本概念 材料力学的基本假设和变形固体的概念 截面法、内力、应力、变形和应变的概念 杆件变形的基本形式 (2)轴向拉伸和压缩 轴向拉伸、压缩的概念 轴力和轴向图 横截面和斜截面上的应力 拉(压)杆的变形、虎克定律 材料在拉伸、压缩时的力学性质 强度计算、容许应力和安全系数、应力集中的概念 拉(压)杆的超静定问题 应变能和比能 (3)剪切 剪切的概念 剪切的实用计算 挤压的实用计算 (4)截面图形的几何性质 静矩、惯性矩、极惯矩和惯性积的定义和形心的计算方法 平行移轴公式和转轴公式 组合图形的惯性矩和惯性积的计算 主形心轴和主形惯轴 (5)扭转 扭转的概念 功率、转速与外力偶矩的关系 扭矩与扭矩图 薄壁圆筒的扭转 剪应力互等定律和剪切虎克定律 圆轴扭转时的应力、强度条件 圆轴扭转时的变形、刚度条件 扭转超静定问题 矩形截面杆自由扭转的概念 扭转的弹性应变能和比能 (6)弯曲内力 平面弯曲的概念
材料力学（A）教学大纲 课程代号：5403 学时数：86 学时 适用专业：土木工程本科 一、课程的性质和任务 材料力学是基础课过渡到设计课程的技术基础课。通过材料力学的学习，要求学 生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的理论知识，比较熟悉 的计算能力，一定的分析问题解决的能力和实验能力。 二、教学内容和要求 1、教学基本内容 （1）材料力学基本概念 材料力学的基本假设和变形固体的概念 截面法、内力、应力、变形和应变的概念 杆件变形的基本形式 （2）轴向拉伸和压缩 轴向拉伸、压缩的概念 轴力和轴向图 横截面和斜截面上的应力 拉（压）杆的变形、虎克定律 材料在拉伸、压缩时的力学性质 强度计算、容许应力和安全系数、应力集中的概念 拉（压）杆的超静定问题 应变能和比能 （3）剪切 剪切的概念 剪切的实用计算 挤压的实用计算 （4）截面图形的几何性质 静矩、惯性矩、极惯矩和惯性积的定义和形心的计算方法 平行移轴公式和转轴公式 组合图形的惯性矩和惯性积的计算 主形心轴和主形惯轴 （5）扭转 扭转的概念 功率、转速与外力偶矩的关系 扭矩与扭矩图 薄壁圆筒的扭转 剪应力互等定律和剪切虎克定律 圆轴扭转时的应力、强度条件 圆轴扭转时的变形、刚度条件 扭转超静定问题 矩形截面杆自由扭转的概念 扭转的弹性应变能和比能 （6）弯曲内力 平面弯曲的概念
剪力、弯矩及其方程 剪力图与弯矩图 弯矩、剪力与分布载荷集度间的微分关系 叠加法作剪力图和弯矩图 (7)弯曲应力 纯弯曲的正应力公式 横力弯曲时横截面正应力、正应力强度条件 梁横截面上的剪应力、梁的剪应力强度条件 梁的合理截面 非对称截面梁的弯曲、弯曲中心的概念 (8)弯曲变形 梁的挠度和转角 梁的挠曲线近似微分方程 用积分法求梁的变形 用叠加法求梁的变形 梁的刚度条件、提高梁刚度措施 梁的弯曲应变能 梁简单的超静问题 (9)应力状态和应变状态分析 应力状态的概念 平面应力状态分析的解析法和应力圆法 主应力、主平面、主剪应力 梁的主应迹线 三向应力状态、最大剪应力 平面应力状态下的应变研究、体积应变 广义虎克定律 三向应力状态下的比能 (10)强度理论 强度理论的概念 脆性破坏和塑性破坏 四种常见的强度理论及其相当应力 (11)组合变形 组合变形的概念 斜弯曲 拉伸(压缩)与弯曲 截面核心 扭转与弯曲 (12)压杆稳定 压杆稳定性的概念 两端铰支中心受压细长压杆的临界力公式 杆端不同约束的对临界压力影响 临界应力、欧拉公式的适用范围 超过比例极限时压杆的临界应力、临界应力总图 稳定条件、稳定计算的Φ系数法
剪力、弯矩及其方程 剪力图与弯矩图 弯矩、剪力与分布载荷集度间的微分关系 叠加法作剪力图和弯矩图 （7）弯曲应力 纯弯曲的正应力公式 横力弯曲时横截面正应力、正应力强度条件 梁横截面上的剪应力、梁的剪应力强度条件 梁的合理截面 非对称截面梁的弯曲、弯曲中心的概念 （8）弯曲变形 梁的挠度和转角 梁的挠曲线近似微分方程 用积分法求梁的变形 用叠加法求梁的变形 梁的刚度条件、提高梁刚度措施 梁的弯曲应变能 梁简单的超静问题 （9）应力状态和应变状态分析 应力状态的概念 平面应力状态分析的解析法和应力圆法 主应力、主平面、主剪应力 梁的主应迹线 三向应力状态、最大剪应力 平面应力状态下的应变研究、体积应变 广义虎克定律 三向应力状态下的比能 （10）强度理论 强度理论的概念 脆性破坏和塑性破坏 四种常见的强度理论及其相当应力 （11）组合变形 组合变形的概念 斜弯曲 拉伸（压缩）与弯曲 截面核心 扭转与弯曲 （12）压杆稳定 压杆稳定性的概念 两端铰支中心受压细长压杆的临界力公式 杆端不同约束的对临界压力影响 临界应力、欧拉公式的适用范围 超过比例极限时压杆的临界应力、临界应力总图 稳定条件、稳定计算的Φ系数法
(13)能量法 虚功原理与单位力法 应变能与卡氏第一定理 余能与卡氏第二定理 能量法解超静定梁问题 (14)动荷能 动静法、匀加速运动构件的强度计算 功能法与冲击荷载下的强度计算、动荷系数 提高构件抗冲击的措施 交变应力与疲劳破坏、持久极限的概念 2、教学应达到的要求 (1)对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。 (2)具有将工程结构物中的部件和物体简化为力学简图的初步能力 (3)能够熟练地分析杆件在拉(压)、扭、弯时的内力,并正确作出相应的内力图。 (4)能够熟练分析杆件的应力、位移、进行强度和刚度计算,并会解一次超静定问题。 (5)对应力状态理论和强度理论有明确的认识,并能将其应力用于变形杆件的强度计 算(核 6)对压杆的稳定性概念有明确认识,会计算轴向压杆的临界应力,并进行稳定性校 (⑦)对能量法的有关基本原理有明确的认识,并能熟练掌握一种计算位移的能量方法。 (8)对动荷载问题有初步了解。 三、习题课与课外作业 根据教学需要适当安排习题讨论课,课外作业每次课后布置3-5题。 四、实验 实验是材料力学的重要组成部分。本课程开设的实验为 1、低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验 2、低碳钢的材料常数E、u的测定 3、扭转试验 4、弯曲正应力电测 5、弯曲主应力电测 要求对低碳钢和铸铁在常温静载下的力学性能,破坏现象及常见高度方法有初步 认识。对于电测实验和分析的基本原理和方法有初步认识。 五、学时分配 (1)材料力学基本概念与假设 (2)轴向拉伸(压缩) (3)剪切 (4)扭转 (5)截面几何性质 (6)弯曲内力 (7)弯曲应力 (8)弯曲变形 (9)应力应变分析 29264866828 (10)强度理论 (11)组合变形
（13）能量法 虚功原理与单位力法 应变能与卡氏第一定理 余能与卡氏第二定理 能量法解超静定梁问题 （14）动荷能 动静法、匀加速运动构件的强度计算 功能法与冲击荷载下的强度计算、动荷系数 提高构件抗冲击的措施 交变应力与疲劳破坏、持久极限的概念 2、教学应达到的要求 （1）对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。 （2）具有将工程结构物中的部件和物体简化为力学简图的初步能力。 （3）能够熟练地分析杆件在拉（压）、扭、弯时的内力，并正确作出相应的内力图。 （4）能够熟练分析杆件的应力、位移、进行强度和刚度计算，并会解一次超静定问题。 （5）对应力状态理论和强度理论有明确的认识，并能将其应力用于变形杆件的强度计 算。 （6）对压杆的稳定性概念有明确认识，会计算轴向压杆的临界应力，并进行稳定性校 核。 （7）对能量法的有关基本原理有明确的认识，并能熟练掌握一种计算位移的能量方法。 （8）对动荷载问题有初步了解。 三、习题课与课外作业 根据教学需要适当安排习题讨论课，课外作业每次课后布置 3-5 题。 四、实验 实验是材料力学的重要组成部分。本课程开设的实验为 1、低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验 2、低碳钢的材料常数 E、u 的测定 3、扭转试验 4、弯曲正应力电测 5、弯曲主应力电测 要求对低碳钢和铸铁在常温静载下的力学性能，破坏现象及常见高度方法有初步 认识。对于电测实验和分析的基本原理和方法有初步认识。 五、学时分配 （1）材料力学基本概念与假设 2 （2）轴向拉伸（压缩） 9 （3）剪切 2 （4）扭转 6 （5）截面几何性质 4 （6）弯曲内力 8 （7）弯曲应力 6 （8）弯曲变形 6 （9）应力应变分析 8 （10）强度理论 2 （11）组合变形 8
(12)压杆稳定 (13)能量法 (14)动载荷 8836 (15)实验 合计 六、选用教材及参考书: 教材:《材料力学》孙训方 参考书:《材料力学》刘鸿文 《材料力学》粟一凡 本大纲制定:力学教研室 本大纲审定:数理系
（12）压杆稳定 8 （13）能量法 8 （14）动载荷 3 （15）实验 6 合计 ： 86 六、选用教材及参考书： 教材：《材料力学》 孙训方 参考书：《材料力学》 刘鸿文 《材料力学》粟一凡 本大纲制定：力学教研室 本大纲审定：数理系