材料力学课程考试大纲

材料力学课程考试大纲课程名称：材料力学课程编码：A1071学分：4.5学分总学时：72学时（含8学时实验教学）适用专业：水利水电、土木工程、农业水利先修课程：高等数学，大学物理，理论力学一、考试目的本课程的教学目的是使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力以及一定的分析能力和初步的实验能力。培养学生的力学素质和定性、定量分析能力，为学生学习相关专业课程及进行结构设计和科学研究奠定良好的基础。二、考试内容和基本要求：材料力学（I）绪论考核内容：变形固体的基本假设。外力(荷载)及其分类。内力、截面法和应力及变形及应变的概念。杆件变形的基本形式。考核要求：了解材料力学的基本假设和变形固体的概念。理解截面法、内力、应力、变形和应变的概念。掌握杆件变形的基本形式。轴向拉伸与压缩考核内容：轴力和轴力图的画法。直杆拉伸或压缩时横截面的应力。直杆轴向拉伸和压缩时的变形。材料在拉伸和压缩时的力学性质。轴向拉伸(压缩)时杆的强度计算。考核要求：了解轴向拉（压）杆内力、应力和应变以及强度计算的概念。理解应力与应变的关系及材料在拉伸与压缩时的力学性能。掌握截面法在求解拉（压）杆内力中的具体应用以及内力图的绘制。附录截面图形的几何性质考核内容：静矩，形心、惯性矩，惯性积。简单图形的惯性矩和惯性积的计算，平行移轴公式，组合图形的惯性矩和惯性积的计算。考核要求：理解静矩、惯性矩、惯性积。掌握平行移轴公式。扭转考核内容：薄壁圆筒扭转时的应力和变形。扭矩和扭矩图。圆轴扭转时的应力和变形。考核要求：掌握扭矩和扭矩图。圆轴扭转时的应力和变形计算、强度和刚度条件。弯曲应力考核内容：梁的横截面上的内力、剪力、弯矩及其方程。剪力图和弯矩图。纯弯曲时正应力计算。梁按正应力的强度计算。矩形截面梁的剪应力，工字形截面梁的剪应力。梁按剪应力的强度核算，提高弯曲强度的措施，梁的合理截面，变截面梁。考核要求：理解梁的内力及其计算方法，剪力图和弯矩图的画法。剪力方程和弯矩方程画剪力图和弯矩图。梁横截面上的切应力，合理截面问题。掌握利用弯矩、剪力与分布荷载集度间的关系和叠加原理画剪力图和弯矩图。梁横截面上的正应力计算、梁的强度校核。弯曲变形考核内容：梁的变形和位移，挠度和转角。用积分法求梁的挠度和转角。根据叠加原理求梁的挠度，转角。梁的刚度校核，提高弯曲刚度的措施。考核要求：了解提高弯曲刚度的措施。理解梁的挠度和转角、梁的挠曲线近似微分方程。梁的刚度校核。掌握运用积分法、叠加法求梁的挠度和转角。简单超静定问题考核内容：各种超静定问题的分析计算与应用。温度应力、装配应力分析计算。考核要求：了解超静定问题的概念、判定与基本解法。理解温度应力、装配应力、支座沉陷等情况的分析计算方法。掌握拉压、扭转、弯曲超静定问题的分析与解法。应力状态和强度理论考核内容：平面应力状态下的应力分析—解析法和图解法(应力图)。主应力和主平面的概念。平面应力状态下的应变分析。强度理论—最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力理论、形状改变比能理论及其相当应力和强度理论问题的分析。考核要求：了解应力状态的概念，主应力和主平面。理解平面应力状态下的应力分析、三向应力圆、最大剪应力、广义胡克定律。平面应力状态下的应变分析。掌握强度理论的概念以及强度理论的应用和计算。组合变形考核内容：拉伸(压缩)与弯曲组合、扭转与弯曲组合时的应力和强度计算。剪切的基本概念及其简单的实用工程计算。考核要求：掌握拉（压）弯（偏心拉、压）、斜弯曲、弯扭组合时的强度计算。联接中的剪切与挤压强度计算。压杆稳定考核内容：细长压杆的临界荷载—欧拉公式。杆端不同约束条件下的欧拉公式及长度系数。欧拉公式适用的范围及条件。临界应力。压杆柔度。超过比例极限时压杆的临界应力。经验公式。临界应力总图。压杆的稳定计算，提高压杆稳定性的措施。考核要求：了解提高压杆稳定性的措施。掌握压杆临界力的计算公式—欧拉公式、压杆稳定性校核。压杆柔度的概念、欧拉公式适用的范围、临界应力总图。材料力学（II）第十一章能量法考核内容：卡氏第一定理、卡氏第二定理。能量法解超静定问题。考核要求：理解卡氏第一定理和利用能量法解超静定系统。余能的概念、卡氏第二定理。掌握能量法解超静定问题。第十三章动荷载和交变应力考核内容：加速度直线运动的构件的内力，应力和变形计算，匀速转动时构件的应力计算。交变应力作用下材料的疲劳破坏，交变应力的循环特征。材料的持久极限。考核要求：了解冲击载荷下构件强度计算方法。提高抗冲击的措施及疲劳破坏。三、考试方式：闭卷、笔试。四、考试时间：120分钟。五、试卷结构：（一）试卷总分数：100分（二）试卷题数：6--7题1．大题题数：5--6题2．小题题数：1--10题（三）试卷难易比例：1．容易题：30%2．较容易题：40%3．较难题：20%4．难题：10%（四）试卷内容层次比例：1．识记：20%2．领会：10%3．应用：70%（五）考试题型比例：1.填空题：10%2.选择题：15%3.是非题：5%4.计算题：70%六、课程综合成绩记分办法：课程考试成绩占70%；平时成绩占20%（含上课出勤率）；实验成绩10%。七、教学参考书：（1）孙训方主编.《材料力学》Ⅰ、Ⅱ册，（第五版）,高等教育出版社（2）单辉祖编著.《材料力学》Ⅰ、Ⅱ册.北京：机械工业出版社，2002年.（3）范钦珊主编.《材料力学》.北京：清华大学出版社，2004年.（4）金保森、卢智先编著.《材料力学试验》.北京：机械工业出版社，2003