土木工程专业（专升本）

1、.土木工程专业（专升本）弹性力学课程教学大纲第一部分 大纲说明一、课程的性质与任务“弹性力学”是中央广播电视大学“开放教育试点”工学科土建类土木工程专业本科（专升本）的一门选修课程。该课程是针对中央广播电视大学土木工程专业学生，以已学过的专业基础知识（高等数学、材料力学、结构力学等）为基础，研究弹性体由于外力载荷或者温度改变，物体内部所产生的位移、变形和应力分布等，为解决工程结构的强度，刚度和稳定性问题作准备。二、课程的目的与要求本课程的教学目的，是使学生在理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握弹性力学的基本概念、基本原理和基本方法，了解弹性体简单的计算方法和有关解答，提高分析与计算的能力

2、，为学习有关专业课程打下初步的弹性力学基础。弹性力学课程有平面问题和空间问题两部分内容。弹性力学平面问题包含平面应力问题、平面应变问题，其内容有弹性力学平面问题的基本概念、基本方程、边界条件。按应力求解和按位移求解弹性力学平面问题的基本方程。按应力求解弹性力学平面问题应满足的方程和边界条件，用应力函数求解弹性力学平面问题满足的相容方程和应力边界条件及逆解法、半逆解法解题步骤。弹性力学平面问题的直角坐标解答、极坐标解答。用变分法、有限元法解弹性力学平面问题。空间问题的基本理论及解答。弹性力学课程计划学时为54学时，通过课程学习，要求学生掌握以下内容： (一)理解弹性力学的基本假定，进一

3、步理解体力、面力、应力、应变和位移的基本概念，熟 悉记号和符号的有关规定。(二)掌握平面应力问题和平面应变问题的特点，熟悉平面问题的基本方程，了解按应力求解平面问题的基本思路和步骤。(三)能正确写出边界条件，能正确理解和应用圣维南原理。(四)通过实例，了解平面问题逆解法和半逆解法的基本思路。(五)通过实例，理解位移单值条件和孔边应力集中等概念。(六)了解空间问题的基本方程和边界条件；(七)理解有限单元法的基本概念及原理，通过平面问题常应变三角形单元的应用，了解有限单元法的计算步骤。     三、课程的教学要求层次教学要求中，有关定义、定理、性质、特征等概

4、念的内容要求，由低到高分“了解、理解、掌握”三个层次；有关计算、解法、公式、法则等方法的内容要求，由低到高分“了解、掌握、熟练掌握”三个层次。第二部分 媒体使用与教学过程建议一、课程教学总时数、学分数本课程为3 学分，课内学时54，开设一学期，安排在第三学期。二、媒体的选择及相互关系本课程的媒体建议选用文字教材、IP课件、网络课程等。其中文字教材是课程的基本媒体，不但包含所有教学内容，而且包含教学要求、其他媒体使方法及必要的教学信息等内容，是学生学习的核心教材。IP课件、录像教材是强化媒体，主要是分层次讲授课程的重点、难点以及分析问题的方法与思路，是对文字教材某些内容的强化与补充。三、教学环节

5、1自主学习自主学习是远程开放教育的学生获取知识的主要方式，本课程的教学要注意对学生自主学习能力的培养。学生可以通过自学，收看电视、IP课件、直播课堂、网上教学辅导等方式进行学习，各教学点可以采用灵活多样的导学助学方式，帮助学生学习。2面授助学面授助学要服从于教学大纲，使用多媒体一体化教材，采用讲解、讨论、答疑等方式，通过讲思路，讲方法，培养学生分析和解决问题的能力。3作业独立完成作业是学生学好本课程的一项重要的、必不可少的工作。作业内容以教材中的习题为主，通过这些习题的练习，逐步加深对课程中各种概念的理解、熟悉分析和计算方法，达到基本掌握本课程主要内容的目的。 4考试考试题目要全面，符合教学大

6、纲要求，同时要做到体现重点，题量适度，难度适中，题量和难度的梯度应按教学要求的不同层次安排。不出难题、怪题。四、教学媒体的使用与学时分配教学内容学时分配课内学时实验课堂讨论小计绪论2  2平面问题的基本理论8  8平面问题的直角坐标解答6  6平面问题的极坐标解答8  8用差分法和变分法解平面问题6  6用有限单元法解平面问题6  6空间问题的基本理论8  8空间问题的解答6  6薄板弯曲问题4  4总 计54

7、60; 54第三部分 教学内容与教学要求第一章  绪论（2学时）     了解弹性力学研究的对象及任务，本课程与其它课程的关系，进一步理解体力、面力、应力、应变和位移的基本概念，并熟悉记号等规定，理解弹性力学的基本假定。重点：课程的研究对象；基本分析方法和特点；3.弹性力学的基本假设；课程的学习意义。第二章  平面问题的基本理论（8学时）     掌握平面应力问题和平面应变问题的特点，熟练掌握弹性力学平面问题的基本方程，能正确写出各种弹性体的边界条件，熟练写出应力边

8、界条件，能正确应用圣维南原理。了解按应力求解和按位移求解基本方程的思路和推导步骤，掌握按应力求解平面问题应满足的方程和边界条件，熟练掌握相容方程，了解应力函数的引用。重点：基本方程、应力边界条件。平面应变问题；平面应力问题；应力函数表达的平面问题基本方程；应力函数的性质。第三章  平面问题的直角坐标解答（6学时）     掌握平面问题逆解法和半逆解法的基本思路，能熟练用逆解法求物体受力，会用半逆解法求出平面问题的用多项式表示的应力函数。熟练运用应力边界条件确定应力函数中的待定常数。重点：半逆解法。第四章  平面问题

9、的极坐标解答（8学时）     熟练掌握弹性力学平面问题的基本方程、应力函数和相容方程在极坐标中的表示，熟练写出极坐标中的应力边界条件，通过实例掌握位移单值条件和孔边应力集中等概念及其应用。重点：基本未知量和基本方程的极坐标形式；双调和方程的极坐标形式；轴对称应力与厚壁圆筒应力；轴对称问题的求解。第五章  用差分法和变分法解平面问题（6学时）     理解变形体虚位移原理，掌握用变分法解平面问题。重点：变分法。第六章  用有限单元法解平面问题（6学时）  

10、   通过平面问题常应变三角形单元的分析，初步掌握有限单元法的基本原理及计算步骤，了解单元划分的原则，位移模式与解答收敛性的关系。 重点：用有限元法求解问题的思路。第七章 空间问题的基本理论了解平衡微分方程，物体内任一点的应力状态，主应力和应力方向，最大与最小的应力，几何方程、刚体位移、体积应变，物体内任一点的形变状态，物理方程、方程总结；理解轴对称问题的基本方程，球对称问题的基本方程第八章 空间问题的解答了解按位移求解空间问题，无限大弹性层受重力即均布压力，空心圆球受均布压力，位移势函数的应用；了解拉甫位移函数及迦辽金位移函数；了解半空间体在边界上受法向集中力；半空间体在边界上受法向集中力，了解半空间体在边