spContent=大到浩瀚的宇宙太空,小到纤细的尘埃细胞,力学无处不在,无奇不有。为什么边缘带锯齿的包装袋更容易被撕开?为什么乘电梯时轻微的跳动就能引发剧烈晃动?学习《材料力学基础》课程,剖析典型力学问题,阐释工程问题分析方法,帮你解决这些疑问。欢迎大家走进《材料力学基础》这门课!
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—— 课程团队
课程概述
《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。
授课目标
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。
课程大纲
绪 论
课时目标:了解材料力学的任务、材料力学的基本概念、杆件变形的基本形式。
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 杆件变形的基本变形
拉伸、压缩与剪切
课时目标:杆件拉伸、压缩时的内力、应力和变形计算,剪切和挤压的实用计算。
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
扭转
课时目标:杆件发生扭转变形时的内力、应力和变形计算。
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
弯曲内力
课时目标:杆件发生弯曲变形时的内力计算。
4.1 弯曲的概念、实例
4.2 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
弯曲应力 + 附录
课时目标:杆件发生弯曲变形时的应力计算。截面的几何性质。
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
附录.1静矩和形心
附录.2平行移轴公式
附录.3惯性矩、极惯性矩和惯性积
弯曲变形
课时目标:杆件发生弯曲变形时的变形计算。
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
超静定问题及其解法
课时目标:拉压超静定、扭转超静定和弯曲超静定的求解方法。
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
应力状态与强度理论
课时目标:应力状态分析、解析法和几何法。强度理论的概念和应用。
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
组合变形
课时目标:组合变形的概念及求解方法。
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
压杆稳定
课时目标:压杆稳定的概念,临界压力的计算,压杆的稳定性校核。
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
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预备知识
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》。
参考资料
[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
常见问题
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?
答:可以,请电脑上登陆,点个人中心,进入我们的课,右上角有“评价课程”。