弹性力学教案

1、2010 至 2011 学年第 1 学期_弹性力学_ _课程教案课程编码：_总学时周学时： 50 开课时间：第 1 周 至 第 10 周 授课年级、专业、班级： _使用教材：_弹性力学简明教程 _授课教师：_任传波_ 开课学院： 交通与车辆工程学院 本课程教学目的：弹性力学是土木工程专业的专业基础课。该课程以基本概念和基本理论为主，主要研究弹性体在外力等因素作用下而产生的应力、形变和位移。该课程对于学生建立基本力学概念，掌握基本的力学分析方法，进行后续专业课的学习以及进一步从事科研工作等具有重要的意义。本课程教学要求：本课程是土木工程大类专业基础选修课，该课程的教学目标是使学生在理论力学和材料

2、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，提高分析问题、解决问题的能力，为后续课程的学习和进行科学研究或工程设计工作打下坚实的理论基础。本课程注重引导学生对弹性力学基本概念的理解和把握，培养学生严谨的科学思维习惯和从实际出发解决工程实际问题的能力。本课程教学方法：教师课堂讲解、提问答疑学生创新精神和实践能力培养方法：组织学生开展课堂讨论考核方式：本课程考试形式为开卷。成绩评定方法：考试占70%，平时占30%；考试题型：推导题、填空题、简答题、计算题。考试时间：120分钟。教学参考资料：1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出

3、版社,2001.对教案的分析总结周 次3时 间第 节章 节名 称第一章 绪论1-1 弹性力学的内容1-2 基本概念1-3 弹性力学的基本假定授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1.了解弹性力学的概念，材料力学、结构力学和弹性力学之间的区别和联系；2.掌握体力、面力、应力的概念；3.掌握形变、应变的概念。4.了解弹性力学的基本假定教 学方 法讲解、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1弹性力学的研究内容2. 弹性力学、材料力学和结构力学之间的区别和联系3体力、面力的概念4一点的应力状态5形变、应变的概念6 弹性力学的基本假定7 弹性力学的发展和

4、研究方法简介教 学重 点难 点1体力、面力、形变的概念2应力状态、应变状态及其矩阵定义3了解弹性力学的基本假设讨 论练 习作 业思考题：1-2、1-4、1-5参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后 记周 次3时 间第 节章 节名 称第二章 平面问题的基本理论2-1 平面应力问题和平面应变问题2-2 平衡微分方程授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1.掌握平面应力问题和平面应变问题的概念和区分方法；2.了解平衡微分方程的推导方法及过程；教 学方 法讲解、

5、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1.介绍平面应力问题；2.介绍平面应变问题；3.讲解平面问题的区分及求解；4.介绍剪应力互等定理的推导；5.讲解平衡微分方程的推导详细过程；教 学重 点难 点1平面应力问题和平面应变问题的区分。2平衡微分方程的推导。讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后 记周 次4时 间第 节章 节名 称第二章 平面问题的基本理论2-3 平面问题中一点的应力状态2-4 几何方程 刚体位移授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时

6、数2教学目的和要求1了解斜面上应力的计算方法2掌握主应力及应力主向的推导过程 3. 掌握几何方程的推导过程、应变与位移之间的相互关系4. 了解刚体位移的概念教 学方 法讲解、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1斜面上的应力2一点的主应力及应力主向、最大最小剪应力；3. 几何方程的推导过程；4. 刚体位移表达式的求解；教 学重 点难 点1斜面上的正应力、剪应力公式推导；2主应力及应力主向分析3. 剪应变的定义及几何方程的推导过程 讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学后

7、 记周 次4时 间第 节章 节名 称第二章 平面问题的基本理论2-5物理方程2-6边界条件2-7圣维南原理及其应用授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1. 了解胡克定律的含义、特点2. 掌握两类平面问题的物理方程表达式3了解边界条件的性质及分类4了解圣维南原理教 学方 法讲解、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1. 广义胡克定律2. 两类平面问题的物理方程及其相互转换3边界条件的定义及分类4. 圣维南原理的定义及应用教 学重 点难 点1 两类平面问题的物理表达式及其相互关系2 边界条件的定义讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学

8、简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后 记周 次5时 间第 节章 节名 称第二章 平面问题的基本理论2-8 按位移求解平面问题2-9 应力求解平面问题 相容方程授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1了解弹性力学问题的求解方法及分类2了解位移法求解平面问题的基本方程的推导 3掌握变形协调方程的推导过程4. 掌握应力法求解弹性力学的基本思路及方法教 学方 法讲解、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1. 弹性力学的求解方法 2. 按位移求解平面问题3. 按应力求解平面问题4.

9、变形协调方程 相容方程 教 学重 点难 点1.变形协调方程的推导及应用2.按应力求解平面问题的基本方程讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后 记周 次5时 间第 节章 节名 称第二章 平面问题的基本理论2-10 常体力情况下的简化 应力函数习题课授 课方 式理论课（2）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1.掌握常体力下平面问题的相容方程及基本方程 2.掌握应力函数的概念、相容方程的应力函数表示 教 学方 法讲解、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1

10、.常体力情况下的简化 2. 应力函数3.习题讲解教 学重 点难 点1. 常体力下平面问题的相容方程； 2. 相容方程的应力函数表示、应力分量的求解讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任意见教 学后 记周 次6时 间第 节章 节名 称第三章 平面问题的直角坐标解答3-1逆解法与半逆解法 多项式解答授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1.了解与掌握逆解法和半逆解法的概念与基本步骤。2. 掌握多项式解答方法的使用教 学方 法讲解、多媒体演示、课堂讨论、提问答

11、疑、工程案例分析等教 学内 容1应力法求解的基本方程2. 逆解法的概念及步骤3. 半逆解法的概念及步骤4. 多项式解答；一次、二次、三次及四次多项式解答对应的物理意义教 学重 点难 点1.逆解法及半逆解法的概念及相互区分。2. 多项式解答方法对于物理意义讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后 记周 次6时 间第 节章 节名 称第三章 平面问题的直角坐标解答3-2 矩形梁的纯弯曲3-3位移分量的求出授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1

12、. 了解矩形梁纯弯曲问题逆解法的思路及方法应用3. 了解如何由应力分量导出位移的过程及方法4. 掌握位移边界条件的应用教 学方 法讲解、多媒体演示、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1矩形梁的纯弯曲、应力函数的假定、与材料力学经典结果的比较；2. 位移分量的求出、位移边界条件的利用教 学重 点难 点1. 位移分量的导出2. 位移边界条件的应用讨 论练 习作 业.参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后 记周 次7时 间第 节章 节名 称第三章 平面问题的直角坐标解答3-4 简支梁受均

13、布载荷3-5楔形体受重力和液体压力授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1.了解用半逆解法求解简支梁受均布载荷问题的思路及方法2.掌握用量纲分析法求解楔形体受重力和液体压力问题的思路教 学方 法讲解、多媒体演示、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1. 用半逆解法求解简支梁受均布载荷问题2. 用量纲分析法求解楔形体受重力和液体压力问题教 学重 点难 点1. 量纲分析法求解楔形体平面应变问题讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后

14、 记周 次7时 间第 节章 节名 称第4章 平面问题的极坐标解答4.1 极坐标中的平衡微分方程4.2 极坐标中的几何方程及物理方程授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1.了解极坐标系中平衡微分方程的推导2. 了解极坐标系中几何方程的推导的两个过程3.掌握弹性力学平面问题极坐标求解的基本方程；教 学方 法讲解、多媒体演示、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1.极坐标系中平衡微分方程的推导；2.极坐标系中几何方程的推导；3. 物理方程；4弹性力学平面问题极坐标求解的基本方程；教 学重 点难 点1、极坐标系中平衡微分方程的推导；2、极坐标系中几何

15、方程的推导；讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后 记周 次8时 间第 节章 节名 称第4章 平面问题的极坐标解答4.3 极坐标中的应力函数与相容方程4.4 应力分量的坐标变换式4.5 轴对称应力和相应的位移授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1.掌握极坐标中的应力函数与相容方程的推导方法、应力分量的计算公式；2.了解应力分量的坐标变换方法；3.掌握轴对称问题的应力函数与相容方程的推导方法、应力分量的计算公式。教 学方 法讲解、多媒体

16、演示、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1. 极坐标中的应力函数与相容方程；2. 应力分量的坐标变换式；3. 轴对称应力与相应的位移；教 学重 点难 点1. 极坐标中的应力函数与相容方程的推导、应力分量的计算公式；2. 轴对称问题的应力分量和相容方程。讨 论练 习作 业1、参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后 记周 次8时 间第 节章 节名 称第4章 平面问题的极坐标解答4.6 圆环或圆筒受均布压力4.7 压力隧洞4.8 圆孔的孔边应力集中授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（

17、）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1.掌握圆环或圆筒受均布压力问题的求解方法、应力计算公式；2.了解压力隧洞问题应力和位移的求解方法、接触边界条件的概念；3.掌握孔边应力集中问题的求解方法。教 学方 法讲解、多媒体演示、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1. 圆环或圆筒受均布压力；2. 压力隧洞 接触问题的边界条件；3. 孔边应力集中的概念 应力集中问题的求解；教 学重 点难 点1. 圆环或圆筒受均布压力问题的求解方法；2. 接触问题的边界条件的应用；3. 孔边应力集中问题的求解方法；讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力学简明教程，高等教育出版社，20022吴家龙.

18、弹性力学.高等教育出版社,2001.教研室主任审批意见教 学 后 记周 次9时 间第 节章 节名 称第4章 平面问题的极坐标解答4.9 半平面体在边界上受集中力4.10 半平面体在边界上受分布力授 课方 式理论课（ 2 ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2教学目的和要求1. 掌握因次分析法确定楔顶受有集中力P作用的应力函数；2. 了解半平面体在边界上受集中力作用的位移公式及边界沉陷的计算；3. 了解半平面体在边界上受法向分布力作用的应力计算和位移计算；教 学方 法讲解、多媒体演示、课堂讨论、提问答疑、工程案例分析等教 学内 容1. 楔形体的楔顶受有集中力P作用2. 半平面体在边界上受法向集中力3. 半平面体在边界上受法向分布力教 学重 点难 点1. 因次分析法确定楔顶受有集中力P作用的应力函数；2. 半平面体在边界上受集中力作用的位移公式及边界沉陷的计算；3. 半平面体在边界上受法向分布力作用的应力计算和位移计算；讨 论练 习作 业参 考资 料1徐芝纶. 弹性力