一、课程的教学目标与任务

材料力学是一门专业基础课，通过本课程的学习，要求学生掌握强度、刚度和稳定性的基本概念，能够熟练运用基本理论计算杆件的应力与变形，具备分析不同变形形式下杆件强度、刚度及稳定性的能力。通过结合实践教学环节，培养学生的动手能力和分析问题能力。本课程在高级工程技术人员的培养过程中，具有建立专业技术基础，开发创新能力的作用。

二、课程具体内容及基本要求

（一）绪论 (4学时)

材料力学的任务；变形固体的基本假设；外力及其分类；内力、截面法及应力的概念；变形与应变；杆件变形的基本形式。

1. 基本要求

（1）了解材料力学课程的任务、特点和基本应用；

（2）掌握内力、应力、位移、变形和应变的基本概念，熟悉杆件变形的基本形式。

2．重点、难点

重点：刚度、强度及稳定性的概念。

难点：可变形固体假设的意义。

3.作业及课外学习要求

了解材料力学的基本任务，掌握变形固体的基本假设。

（二）轴向拉伸与压缩 (4+4学时)

轴向拉伸与压缩的概念与实例，横截面的内力与应力分布，材料在拉伸和压缩时的力学性能，失效、安全系数和强度计算，轴向拉伸或压缩时的变形。

1．基本要求

（1）建立轴向拉伸或压缩变形的概念，掌握轴力计算和轴力图的绘制；

（2）掌握单向拉压的胡克定律，了解材料拉、压的力学性能和测试方法；

（3）掌握强度条件的概念，能进行拉压强度和刚度计算；

2．重点、难点

重点：轴向拉（压）杆内力、应力和应变及强度计算的概念和方法。

难点：利用截面法求解拉（压）杆内力。

3.作业及课外学习要求

截面法求轴力，绘制轴力图，计算杆变形及胡克定律的应用。

4.实践形式

通过查阅拉伸实验的国家标准文件，了解试样形状尺寸要求和实验测试条件规定，分析不同热处理条件下(退火、正火和淬火)低碳钢的强度、塑性指标等。

（三）剪切和挤压(4+4学时)

剪切和挤压的基本概念和实用计算方法。

1. 基本要求

（1）熟悉剪切和挤压的概念及其强度条件；

（2）掌握剪切和挤压的实用计算方法；

2．重点、难点

重点：剪切面与挤压面的确定方法；

难道：剪切构件的强度计算步骤。

3.作业及课外学习要求

习题或大作业。

4.实践形式

讨论分析课桌与地面之间连接件螺栓主要的受力特点和变形特点，总结课桌与地面之间连接件螺栓受力特点和变形特点，建立与轴向拉伸和压缩强度条件相似的剪切挤压强度条件，最终确定工程上选择的螺栓直径的条件。

（四）扭转（4学时）

扭转的概念和实例，外力偶矩的计算，扭矩和扭矩图，圆轴扭转的应力和变形，非圆截面杆扭转的概念。

1.基本要求

（1）掌握纯剪切、剪切胡克定律及剪切力互等定律的基本概念；

（2）掌握圆轴扭转强度和刚度的计算方法。

2.重点、难点:

重点：圆轴扭转时的应力和变形计算、强度和刚度条件；

难点：等直圆轴扭转时的强度和刚度条件。

3.作业及课外学习要求

扭矩计算及扭矩图的绘制，扭转变形的计算，扭转强度、刚度方面三类问题的求解。

（五）弯曲应力与弯曲变形（6学时）

弯曲的概念和实例，剪力图和弯矩图，平面曲杆的弯曲内力，纯弯曲和横力弯曲时的正应力，弯曲剪应力，工程中的弯曲变形问题，挠曲线的微分方程，积分法和叠加法求弯曲变形，提高弯曲刚度的措施。

1.基本要求

（1）掌握平面弯曲梁的内力计算和弯曲强度计算；

（2）掌握对称与非对称截面梁的弯曲正应力和切应力的计算方法，能够计算弯曲强度；

（3）熟悉挠度、转角和挠曲线的微分方程，掌握积分法和叠加法求解弯曲变形的方法。

2.重点、难点

重点:掌握弯曲强度的计算方法；

难点:简单载荷下,叠加法计算弯曲变形。

3.作业及课外学习要求

习题或大作业。

（六）应力状态分析和强度理论（4学时）

应力状态、主应力；广义胡克定律；强度理论。

1.基本要求

（1）掌握应力状态、主应力以及强度理论的概念；

（2）了解广义胡克定律。

2.重点、难点

重点：应力状态分析；

难点：强度理论的选用原则。

（七）能量法基础（4学时）

能量法概述，杆件变形性能的计算，变形能的普遍表达式，卡氏定理，莫尔定理。

1. 基本要求

（1）掌握外力与弹性应变能的概念；

（2）掌握采用能量法计算位移的步骤。

2. 重点、难点

重点：应变能的概念及卡氏定理

难点：能量法的应用和计算

3. 作业及课外学习要求

卡氏定理的理解和应用，单位力法的原理及利用单位力法求线弹性结构的位移。

三、教学安排及方式

总学时32 学时，其中：讲授28学时，实践或多种形式8学时。

注：教学方式填写“讲授、实验或实践、上机、综合练习、多种形式”。

四、本课程对培养学生能力和素质的贡献点

本课程以课堂教学为主，结合实践教学以及作业或小论文等多种形式完成课程教学任务。通过讲授、提问、讨论等教学方法和手段，使学生充分理解和掌握课程的主要内容、基本原理和分析方法，培养学生初步运用所学的材料力学基础知识分析和解决实际力学问题的能力，为后续专业课程的学习打好理论基础。

五、考核及成绩评定方式

最终成绩由平时作业成绩、平时考核成绩、期末考试成绩组合而成。各部分所占比例如下：

平时作业成绩：10%。主要考核对课程知识点的复习、理解和掌握程度。

平时考核成绩：10%。主要考核发现、分析和解决问题的能力，以及语言和文字表达能力。课堂测验考核形式。

实践考核成绩：10%。主要考核学生对实践内容的熟悉程度。实验或实践报告作为考核形式。

期末考试成绩：70%。主要考核教学大纲要求知识的掌握程度。书面考试形式。题型为：选择题、填空题、简答题和计算题等。

六、教材及参考书目

教材：《材料力学》（第六版）刘鸿文主编，高等教育出版社

参考书目：

1.《材料力学》第五版，孙训方，方孝淑，关来泰等编，高等教育出版社

2.《材料力学》第四版，江晓禹，龚晖等编，西安交通大学出版社

3.《材料力学简明教程》，景荣春主编，清华大学出版社

七、说明

（一）与相关课程的分工衔接

先修课程：高等数学、大学物理、固体物理；后续课程：专业选修课。

（二）其他说明

无。

（执笔人：雷毅敏  审核人：李智敏   ）

2017年6月12 日