材料力学A教学大纲

《材料力学A》教学大纲

英文名称： Material Mechanics 课程编号：191990030 课程类别：公共课 课程性质： 必修课 学 分： 4.5学分

学 时： 72学时（其中：讲课学时72： 实验学时0： 上机学时0:） 适用专业：机械设计制造及自动化本科专业 开课部门：土木工程与建筑学院

一、本课程教学目的和课程性质

本课程是为机械设计制造及自动化专业本科生开设的必修课。材料力学是一门技术基础课程，是由基础理论课过渡到设计课程的专业基础课。主要通过材料力学的学习，要求学生初步了解材料的机械性能，熟悉材料力学实验的基本知识和操作技能，掌握等直杆件的强度、刚度的计算等，了解受压构件的稳定性，能运用强度、刚度及稳定性条件对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等简单计算工作，为结构力学、混凝土结构、钢结构等后续课程的学习打下坚实的基础。

二、本课程与相关课程的关系

本课程需先修《高等数学》《物理》《理论力学》。该课程主要针对工科类相关专业。

三、课程的主要内容及基本要求

第一单元 绪论（4学时） [知 识 点]

材料力学的任务及研究对象；变形固体及基本假设；内力及截面法；应力，应变的概念；杆件变形的基本形式 [重 点]

变形固体及基本假设；内力及截面法；应力和应变的概念 [难 点]

内力，应力和应变的概念 [基本要求]

1、识 记：材料力学研究的内容

2、领 会：变形固体基本假设；内力，应力和应变的概念

3、简单应用：工程实例中的构件变形属于何种基本变形；工程构件失效的

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形式

4、综合应用：应用截面法对杆件内力求解 第二单元 拉伸、压缩与剪切（12学时） [知 识 点]

轴向拉伸和压缩时横截面上的内力及应力；轴向拉伸及压缩的强度计算，许用应力，安全系数；轴向拉伸及压缩时斜截面上的应力；材料拉伸时的力学性能；材料压缩时的力学性能；轴向拉伸及压缩时的变形；剪切和挤压的实用计算 [重 点]

轴向拉压内力及应力；轴向拉压强度计算；轴向拉压变形计算 [难 点]

轴向拉压变形计算；轴向拉压强度计算 [基本要求]

1、识 记：内力，应力，变形的基本概念；应力集中的概念；材料拉伸

时的机械性质；

2、领 会：内力及应力的求解；轴向拉压强度条件；连接件剪切与挤压 3、简单应用：利用截面法求解内力；应力公式的应用；变形计算 4、综合应用：利用强度条件求解各类强度问题；根据变形公式计算杆系结

构结点位移

第三单元 扭转（8学时） [知 识 点]

扭转的概念；外力偶矩的计算；扭矩及扭矩图；圆轴扭转的应力及扭转强度计算；圆轴扭转的变形及刚度计算；圆柱形密圈螺旋弹簧的计算 [重 点]

扭矩计算；扭矩图绘制；扭转应力及强度计算；扭转变形及刚度计算 [难 点]

圆轴扭转的应力及强度计算；圆轴扭转变形及刚度计算 [基本要求]

1、识 记：扭转的概念；扭转应力和扭转变形的概念；外力偶矩计算； 2、领 会：扭转杆件横截面上切应力的计算；切应力的分布规律；切应

力互等定理

3、简单应用：扭矩计算；扭矩图绘制；扭转切应力计算；扭转变形计算 4、综合应用：扭转强度和刚度计算 第四单元 弯曲内力（8学时） [知 识 点]

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弯曲概念；剪力和弯矩；剪力图和弯矩图；载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系；根据微分关系作剪力图和弯矩图 [重 点]

剪力和弯矩计算；剪力图和弯矩图；载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系；根据微分关系作剪力图和弯矩图 [难 点]

载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系；根据微分关系剪力图和弯矩图 [基本要求]

1、识 记：弯曲的概念；静定梁的基本形式；

2、领 会：剪力和弯矩；剪力图和弯矩图，剪力方程和弯矩方程 3、简单应用：用截面法求剪力和弯矩；简单载荷作用下剪力图和弯矩图； 4、综合应用：利用微分关系作剪力图和弯矩图 第五单元 弯曲应力（8学时） [知 识 点]

纯弯曲的概念；截面几何性质；纯弯曲时梁横截面上的应力；横力弯曲时梁横截面上的正应力；梁弯曲剪应力；梁弯曲的强度条件及强度计算；提高弯曲强度的措施 [重 点]

梁弯曲横截面上的正应力及分布规律；梁弯曲横截面上切应力及分布规律；梁弯曲强度计算 [难 点]

梁弯曲横截面上切应力及分布规律；梁弯曲强度计算 [基本要求]

1、识 记：截面几何性质；纯弯曲概念；提高弯曲强度的措施 2、领 会：梁横截面上的正应力及强度条件；梁横截面上的切应力及强

度条件

3、简单应用：计算梁横截面上的正应力及切应力；分析弯曲变形梁横截面

上的应力分布规律

4、综合应用：计算梁强度问题 第六单元 弯曲变形（8学时） [知 识 点]

弯曲变形基本概念；挠度曲线近似微分方程；积分法求解梁的弯曲变形；叠加法求梁的弯曲变形；梁刚度计算；提高梁弯曲刚度的措施 [重 点]

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挠曲线近似微分关系；积分法求梁的弯曲变形；积分常数的确定；叠加法求梁的弯曲变形；梁的刚度条件

[难 点]

积分法求梁的弯曲变形；梁弯曲刚度计算 [基本要求]

1、识 记：弯曲变形相关概念；提高梁弯曲刚度的主要措施

2、领 会：挠度和转角的关系；挠曲线近似微分方程；积分常数的确定 3、简单应用：利用位移边界条件及连续光滑条件确定积分常数 4、综合应用：积分法求梁的弯曲变形；弯曲刚度计算

第七单元 应力和应变分析（8学时） [知 识 点]

应力状态相关概念；二向应力状态实例；平面应力状态分析——解析法；平面应力状态分析——图解法；三向应力状态的概念；广义胡克定理；强度理论的概念；常用的四种强度理论 [重 点]

应力状态的概念；平面应力状态分析的解析法和图解法；四种常用强度理论 [难 点]

平面应力状态分析的解析法；广义胡克定理；四种常用强度理论 [基本要求]

1、识 记：应力状态的概念；三向应力状态的概念；强度理论的概念 2、领 会：平面应力状态解析法求解；常用的四种强度理论； 3、简单应用：四种常见强度理论的应用

4、综合应用：解析法和图解法求解平面应力状态问题 第八单元 组合变形（8学时） [知 识 点]

组合变形的概念；斜弯曲；拉（压）与弯组合变形；弯扭组合变形 [重 点]

轴向拉（压）与弯曲组合；扭转与弯曲组合 [难 点]

轴向拉（压）与弯曲组合；扭转与弯曲组合 [基本要求]

1、识 记：组合变形的概念

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2、领 会：组合变形的分析方法

3、简单应用：斜弯曲，轴向拉（压）与弯曲组合 4、综合运用：扭转与弯曲组合，拉（压）弯扭组合 第九单元 压杆稳定（8学时） [知 识 点]

压杆稳定的概念；细长压杆的临界压力；欧拉公式的应用；压杆稳定校核；提高压杆稳定性的措施 [重 点]

压杆临界压力；欧拉公式应用；压杆稳定校核 [难 点]

欧拉公式应用；压杆稳定校核 [基本要求]

1、识 记：压杆稳定相关的概念；提高压杆稳定性的措施 2、领 会：压杆的临界压力, 欧拉公式适用范围；临界应力总图 3、简单应用：细长压杆临界载荷的欧拉公式的应用 4、综合运用：压杆稳定校核计算 [学时分配]

知识单元 第一单元 绪论 第二单元 拉伸、压缩与剪切 第三单元 扭转 第四单元 弯曲内力 第五单元 弯曲应力 第六单元 弯曲变形 第七单元 应力和应变分析，强度理论 第八单元 组合变形 第九单元 压杆稳定 合计 理论学时 4 12 8 8 8 8 8 8 8 72 四、教学方法与手段

1、启发式教育，加强学生理论与实际相结合的能力，培养学生分析和解决问题的能力

2、注重归纳比较，引导学生科学思维 3、通过习题训练，加强学生能力培养

4、采用多种教学手段，加深理解和记忆。传统的板书与多媒体想结合，将

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图片，动画视频，声音等融为一体，让学生更直观的理解实际工程问题。 运用多媒体教学手段，理论与案例相结合的手段进行教学

五、考核要求、方式与成绩评定

考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法 考核形式：闭卷

成绩评定：按照考试模式改革实施方案评定成绩，其中：

期末考试成绩占70%，平时成绩30%

六、选用教材、讲义和主要参考书

参考教材

1、《材料力学》，刘鸿文，高等教育出版社，第五版，2010； 2、《材料力学》，袁海庆，武汉理工大学出版社，第2版，2004； 3、《材料力学》，范钦珊，清华大学出版社，第2版，2004；

七、大纲说明

《材料力学A》是机械工程专业的一门专业基础课，也是获得学位的必修课。主要讲授构件的强度、刚度和稳定性概念，及构件在满足该三项基本要求的前提下，如何选择材料、合理截面、确定许可载荷提供理论依据。同时兼备培养大学生的科学态度、科学思维、科学精神和树立处理工程问题与前期理论学习有所不同的初步概念。大纲中所列内容只表示教学的范围及深度，其先后次序可以根据教师各自的教学经验做不同的安排，另外，根据不同章节内容，课堂教学可以采用不同教学手段。

八、审核意见

课程负责人签字： 陶俊林 专业负责人签字：陈国平 教研室主任签字： 陈国平 分管院长签字：姚勇 执行日期：2014年9月

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图片，动画视频，声音等融为一体，让学生更直观的理解实际工程问题。 运用多媒体教学手段，理论与案例相结合的手段进行教学

五、考核要求、方式与成绩评定

考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法 考核形式：闭卷

成绩评定：按照考试模式改革实施方案评定成绩，其中：

期末考试成绩占70%，平时成绩30%

六、选用教材、讲义和主要参考书

参考教材

1、《材料力学》，刘鸿文，高等教育出版社，第五版，2010； 2、《材料力学》，袁海庆，武汉理工大学出版社，第2版，2004； 3、《材料力学》，范钦珊，清华大学出版社，第2版，2004；

七、大纲说明

《材料力学A》是机械工程专业的一门专业基础课，也是获得学位的必修课。主要讲授构件的强度、刚度和稳定性概念，及构件在满足该三项基本要求的前提下，如何选择材料、合理截面、确定许可载荷提供理论依据。同时兼备培养大学生的科学态度、科学思维、科学精神和树立处理工程问题与前期理论学习有所不同的初步概念。大纲中所列内容只表示教学的范围及深度，其先后次序可以根据教师各自的教学经验做不同的安排，另外，根据不同章节内容，课堂教学可以采用不同教学手段。

八、审核意见

课程负责人签字： 陶俊林 专业负责人签字：陈国平 教研室主任签字： 陈国平 分管院长签字：姚勇 执行日期：2014年9月

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