《材料力学基础》是工科高等院校本科生的一门重要的技术基础课,是以杆件为基本研究对象、分析和研究工程构件承载能力的一门科学。适用于力学、土木、机械、能源、安全、航空航天、石油、水利、船舶等专业,它是各门力学课的基础,对后续专业课程及工程应用都有深远的影响,并在工程技术领域有着广泛的应用。本课程主要讲述杆件的强度、刚度和稳定性理论及其应用,包括拉伸与压缩、扭转、弯曲、剪切等基本变形以及组合变形的应力和变形,强度和刚度的计算与校核,超静定问题,压杆稳定等问题。学生通过对本门课程的学习,帮助大家建立起工程构件的安全性、有效性的概念,同时掌握对工程构件进行设计,以及对工程构件的有效性进行校核的能力。
本课程由河南理工大学力学系牵头,联合华北水利水电大学力学系共同建设,维护和运行。
掌握构件强度、刚度、稳定性问题的理论分析和实际应用;综合应用安全性计算知识分析、解决实际问题。培养学生分析解决工程实际问题的能力。为学习有关的后继课程以及进行研究创新活动打下重要的力学基础。
第一章 绪 论
1-1 材料力学的任务
1-2 变形固体的基本假设
1-3 外力及其分类
1-4 内力和应力的概念
1-5 变形与应变
1-6 杆件变形的基本形式
典型习题点评1:截面法求内力
典型习题点评2:线应变、角应变的求解
第一周作业与测验题
第二章 拉伸、压缩与剪切
2-1 轴向拉压的内力计算
2-2 画轴力图
2-3 拉(压)杆横截面上的应力
2-4 拉(压)杆斜截面上的应力
2-5 材料拉伸时的力学性能
2-6 材料压缩时的力学性能
2-7 失效、许用应力和强度计算
2-8 轴向拉压时杆件的变形
2-9 应力集中的概念
2-10 剪切和挤压的实用计算
典型习题点评1:拉压杆的内力计算
典型习题点评2:拉压杆的强度计算
典型习题点评3:拉压杆的变形计算
典型习题点评4:剪切和挤压的强度计算
第二周作业与测验题
第三章 扭转
3-1扭转的概念和实例
3-2外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图
3-3纯剪切
3-4圆轴扭转时的应力
3-5圆轴扭转时的变形
典型习题点评1:截面设计
第三周作业与测验题
第四章 弯曲内力
4-1 4-2弯曲的概念、实例和受弯杆件的简化
4-3剪力和弯矩
4-4剪力方程和弯矩方程 剪力图和弯矩图
4-5载荷集度、剪力和弯矩间的关系
4-6平面曲杆的弯曲内力
典型习题点评1:内力图
第四周作业与测验题
第五章弯曲应力
5-1纯弯曲时的正应力
5-2横力弯曲时的正应力
5-3弯曲切应力
典型习题点评1:切应力计算
第五周作业与测验题2
附录
静矩和形心
惯性矩、极惯性矩和惯性积
平行移轴公式
第五周作业与测验题1
第六章弯曲变形
6-1 工程实例及梁变形的基本概念
6-2 挠曲线的近似微分方程
6-3 积分法求梁的变形及求解条件
6-4 叠加法求梁的变形
6-5 提高梁强度和刚度的措施
典型习题点评1:积分法求梁的变形
典型习题点评2:两种方法求梁的变形
典型习题点评3:叠加法求梁的变形
典型习题点评4:逐段刚化法求梁的变形
典型习题点评5:叠加法求连续梁的变形
第六周作业与测验题
第七章超静定问题及其解法
7-1超静定问题及其解法
7-2拉压超静定问题及其解法
7-3扭转超静定问题及其解法
7-4弯曲超静定问题及其解法
典型习题点评1:拉压超静定问题的求解
典型习题点评2:弯曲超静定问题的求解
第七周作业与测验题
第八章应力状态与强度理论
8-1应力状态概述
8-2平面应力状态的解析法(1)
8-3平面应力状态的解析法(2)
8-4平面应力状态的几何法(1)
8-5平面应力状态的几何法(2)
8-6空间应力状态简介
8-7广义胡克定律
8-8强度理论概述
8-9常用的强度理论
典型习题点评1:平面应力状态分析的解析法
典型习题点评2:平面应力状态分析的几何法
典型习题点评3:广义胡克定律的应用
第八周作业与单元测验
第九章 组合变形
9-1 组合变形概述
9-2 拉(压)弯组合Ⅰ——轴向力与横向力共同作用
9-3 拉(压)弯组合Ⅱ——偏心拉(压)
9-4 扭转与弯曲的组合Ⅰ——理论
9-5 扭转与弯曲的组合Ⅱ——习题
典型习题点评1:压弯组合变形
典型习题点评2:拉弯组合变形
典型习题点评3:弯扭组合变形
第九周作业与单元测验
第十章 压杆稳定
10-1 压杆稳定的概念
10-2 细长压杆的临界压力
10-3 经验公式和临界应力总图
10-4 压杆的稳定校核
10-5 提高压杆稳定的措施
典型习题点评1:临界载荷计算
典型习题点评2:稳定校核计算
第十周作业与单元测验
本课程主要的先修课是《高等数学》 、《理论力学》(静力学部分)。
说明:部分学校或者专业将《理论力学》和《材料力学》合成为一门课程《工程力学》学习。所以本学期学习《工程力学》的学生也可以学习《材料力学基础》。
[1] 《材料力学》,第五版,刘鸿文,高等教育出版社,2011
[2] 《材料力学》,第五版,孙训方等,高等教育出版社,2009
[3] 《材料力学》,第三版,范钦珊,清华大学出版社,2014
问1:如何获取通知、公告?
答:养成每日登陆APP学习的习惯,另外所有通知和公告同时发送至您的注册邮箱。
问2:为什么要把昵称改写成自己的学号+学校名?
答:方便老师快速找到自己的学生,期末时导出你的成绩。当然非在校生例外。
问3:影响最终成绩的因素有哪些?
答:讨论区参与讨论问题的次数(包括发贴和回帖),平时测验的平均分数,期末线上考试的成绩。
问4:用手机客户端和电脑学习有什么不同?
答:目前测试的结果是,用手机学习会有两个问题需要注意:一是在手机上看不到课堂提问(这不会影响您的成绩),二是在作业练习及考试时,部分图片显示不完整(所有公式以图片形式存放,故可能会影响到您的成绩)。所以我们建议:学习时用手机,写作业测试及期末考试时尽量用电脑。
问5:可以给你们纠错吗?
答:可以,请在讨论区发贴。欢迎大家批评指正。
问6:可以给你们点赞吗?
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