《材料力学》课程教学大纲

1、PAGE PAGE - 7 -本科生课程大纲课程名称材料力学（Mechanics of Materials）课程代码082102101277课程属性学科基础课时/学分64课程性质必修实践学时6责任教师 课外学时128(64*2)课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修课程介绍1.课程描述： 材料力学课程是一门技术基础课，用以培养学生在机械设计中有关力学方面设计和计算能力。主要讲授构件的强度、刚度、稳定性概念，及构件在满足该三项指标的前提下，如何选择合适的材料、合理截面、确定许可载荷提供理论依据。2.设计思路： 开课依据：见毕业要求的能力支撑矩阵（表一）表

2、一. 对毕业要求的能力支撑矩阵(部分)材料力学属于毕业生能力要求（简称能力要求）第1.3项要求掌握的工程基础知识。为达成表一能力矩阵1.3、1.4、1.5、1.6、2.1、3.1项要求见下表，序号授课内容机械设计制造及其自动化专业毕业生能力要求1.31.41.51.62.13.11材料力学的主要内容，与其他学科的继承和联系2载荷，变形的概念3内力，应力，强度校核4变形，应变，刚度校核5外力做功，变形能，能量法6轴向拉压，剪切，扭转，弯曲四种基本变形的分析7应力状态分析8组合变形9稳定性分析10动载荷11交变载荷与疲劳问题通过课程的学习和训练，需要学生掌握必要的解决工程问题的能力（能力要求2.1

3、），并且通过毕业设计环节综合体现出来（能力要求3.1）。与此有关联的后置专业课程为机械设计原理与方法等（能力要求1.4，1.5，1.6）。课程开设时间为二年级上学期，完成高等数学和理论力学课程学习之后，在机械设计专业课程开设之前，充分体现该技术基础课的衔接作用。教学时常为16周64学时，教材选择刘鸿文主编的材料力学I和II。内容涵盖四种基本变形及其组合变形形式下的强度、刚度和稳定性分析。考虑到机械设计问题的特殊性，重点讲述动载荷及交变载荷对构件设计和使用的影响。并对能量法解决超静定问题做初步了解。针对机械专业学生的培养目标，主要例题和课后作业以分析解决机械结构中的构件为主。3. 课程与其他课程

4、的关系：先修课程包括： 高等数学II 1（008401101055），高等数学II 2（008401101057)，理论力学（082102101215），画法几何与机械制图（082102101203）。后置课程包括：机械设计（082102101205），机械设计课程设计（082104103285），毕业设计（082104104999）。二、课程目标本课程的目标是培养学生的工程观点和工程设计能力，达到华盛顿公约规定的国际工程师认证的标准，培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。材料力学课程是一门技术基础课，用以培养学生在机械设计中有关力学方面设计和计算能力。主要讲授构件的强度、刚度、稳定性概念，

5、及构件在满足该三项指标的前提下，如何选择合适的材料、合理截面、确定许可载荷提供理论依据。基本要求是能将常见的结构构件简化为力学模型，通过材料力学的学习，学生能够对构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实践能力。为机械设计和机械原理核心课程的学习奠定基础。在学生的毕业设计环节中也具有重要的作用。三学习要求材料力学是一门技术基础课程。对选修的学生具有下述要求：具有基本数学技能和思想：由高等数学所建立的微分和积分的概念，微分方程的求解。力学概念和分析方法：由理论力学学习所建立的静力学基本理论和方法。基本机械结构和功能的知识：通过机械

6、制图的学习和培训，读懂基本机械机构的示意图，并在后续材料力学学习中简化出力学模型。材料力学作为工程应用的技术基础课程，具有概念多且分散的特点，为达到较好的学习效果，学生必须做到：根据预习提纲完成课程预习内容，主要包括概念点和理论描述，尝试完成课堂例题。鼓励学生发现问题，提高听课的兴趣。按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。对比预习笔记完成听讲过程。本课程将包含较多的课下作业。学生完成教材课后练习并总结。复习过程主要包括学生完成课程所设计的章节内容总结和对比表格。形成完善的知识体系。四、教学进度序号专题或主题计划课时主要内容概述实验实践内容或课外练习等第一章绪论2了解材料力

7、学的任务及研究对象，变形固体的基本假设。材料力学基本概念和结构体系介绍。力学史阅读序号专题或主题计划课时主要内容概述实验实践内容或课外练习等第二章拉伸，压缩与剪切能对拉压杆件进行强度计算8杆件的轴向拉伸与压缩，横截面和斜截面上的应力分析，强度条件、材料在拉伸和压缩时的力学性能，拉、压超静定问题。试验 习题讨论总结书后作业实验报告第二章剪切能对连接件进行强度计算2剪切与连接件的实用计算 ；剪切和挤压及其实用计算。书后作业总结第三章扭转能对圆轴扭转进行强度和刚度计算6扭转、外力偶的计算、扭矩、扭矩图、圆轴扭转时的应力和变形，扭转超静定。试验书后作业总结实验报告第四章弯曲内力能熟练绘制静定梁的内力图

8、6弯曲内力、 平面弯曲，梁横截面上的剪力、弯矩；剪力图、弯矩图；荷载、剪力及弯矩间的微分关系，叠加法作弯矩图。书后作业总结第五章能对梁进行强度计算4纯弯曲及横力弯曲时梁截面上的正应力、剪应力及其强度条件，提高弯曲强度的措施。书后作业总结实验报告第六章能对梁进行刚度计算6梁弯曲时的位移 ，梁的挠曲线微分方程，刚度条件，用积分法和叠加法求位移试验书后作业总结第七章能对单元体进行应力分析，会求任意斜截面上的正应力、切应力，会求主应力、主平面、最大切应力。6应力状态，应力圆，广义虎克定律，弹性变形能。书后作业总结第八章掌握四个强度理论。4强度理论的概念，四种常用强度理论及其应用。书后作业总结序号专题或

9、主题计划课时主要内容概述实验实践内容或课外练习等第九章对各种组合变形进行强度校核。6组合变形，斜弯曲、拉(压)与弯曲的组合，扭转与弯曲的组合，偏心拉压。书后作业总结第十四章会计算常见不同支承形式的压杆的临界压力。6压杆稳定概念，临界力，欧拉公式及其适用范围，压杆的稳定校核总结书后作业第十二、十三章能够计算动荷对于杆件的影响。会计算疲劳破坏的简单6动载荷、交变应力 ， 动应力、疲劳破坏、疲劳极限。总结书后作业第十章会解决简单的超静定问题。2能量法 ，应变能、能量法解超静定问题。总结五、参考教材与主要参考书选用教材：材料力学I , II 刘鸿文等编著,高等教育出版社，2011年第五版主要参考书 （电子版）：材料力学I 孙训方等编著，高等教育出版社，2002年第四版材料力学II 孙训方等编著，高等教育出版社，2002年第四版材料力学范钦珊、殷雅俊编著， 清华大学出版社，2004年第一版Mechanics of Materials F.P.Beer, etc. sixth Edition, McGraw Hill, 2010六、成绩评定（一）考核方式 A ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： 成绩综合评分体系比例%1.预习、复习作业、课堂讨论及平常表现10%2.平时作