最新材料力学教学大纲 张少实
809材料力学
2013年硕士研究生入学考试大纲
考试科目名称:材料力学考试科目代码:[809]
一、考试要求:
要求考生对构件(主要是杆件)的强度、刚度、稳定性问题具有明确的基本概念,必要的基础知识,熟练的计算能力,一定的分析、综合能力。同时,要掌握有关材料力学性能与实验应力分析的基本知识。
二、考试内容:
1)截面法求内力
a 内力方程
b 内力图
2)应力、应变状态分析(重点在二向应力状态、平面应变状态,三向应力状态作一般掌握)
a 解析法
b 应力(应变)园
3)杆件在拉(压)、剪、扭、弯变形时的应力与变形计算以及组合变形时的应力计算
4)杆件在拉(压)、剪、扭、弯以及组合变形时的强度与刚度计算
a 强度或刚度校核
b 设计截面
c 计算许可载荷
5)强度理论
a 最大拉应力理论
b 最大拉应变理论
c 最大切(剪)应力理论
d 形变应变能(歪形能)理论
6)能量原理
7)静不定结构(重点为一次静不定结构)
a 温度应力
b 装配应力
8)动载荷
a 杆件作匀加速直线运动与匀速转动时的应力、变形计算
b 冲击
9)压杆稳定
a 欧拉公式
b 线性经验公式
c 抛物线经验公式
d 压杆的稳定性计算
10)疲劳的基本知识(不要求计算)
11)截面几何性质
12)常用材料的基本力学性能及其测试方法
三、试卷结构:
a)考试时间:180分钟,满分:150分
b)题型结构
a: 概念题(30分)
b: 计算题(100分)
c:分析(或应用、或推证)题(20分)
四、参考书目
1)张少实,新编材料力学,机械工业出版社
2)刘鸿文,材料力学(第三版上、下册),高等教育出版社
《材料力学教程》学习大纲
《材料力学教程》学习大纲
学习目的:
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。
学习要求:
1、了解材料力学的基本理论、基本概念和基本分析方法。使学生能科学地辨认材料力学中的各种概念、原理、专业术语,使学生知道材料力学中各种构件的分类、受力过程和变化倾向,并且明确指出需要学生记忆的各种公式和原理。
2、理解材料力学中杆件和梁的几种变形形式。使学生能用自己的语言对各种理论知识加以叙述、解释和归纳,并且能够指出各部分知识之间的内在联系和相互区别。
3、了解与本课程有关的新技术、新工艺及其发展趋势。
第1章绪论
本章主要介绍了材料力学的任务、变形固体的概念及基本假设、主要研究对象的几何特征、杆件变形的基本形式分类、截面法等内容,通过对本章的学习要对材料力学的基本理论、基本概念和基本分析方法有明确的认识。
重点掌握截面法,了解杆件变形的分类情况。
第2章平面图形的几何性质
本章主要介绍了静矩、惯性矩、惯性积、惯性半径;简单图形的形心确定,惯性矩和惯性积的计算;平行移轴公式,组合图形惯性矩的计算;主形心轴和形心主惯性矩的概念,转轴公式、简单图形的主形心轴和主形心惯性矩的计算。
重点掌握组合图形的形心位置确定、简单图形的惯性矩计算、平行移轴公式,了解主形心轴和形心主惯性矩的概念。
第3章轴向拉伸与压缩
本章主要介绍了轴向拉伸和压缩的概念、内力的概念和计算、内力图的绘制、拉压杆应力的概念和计算、拉压杆的变形理论、胡克定律、拉压杆的应变能、材料在拉伸和压缩时的力学性能、拉压杆的强度条件和强度计算以及安全因数和许用应力的概念、应力集中的概念。
《材料力学-I》课程教学大纲
《材料力学 - I 》课程教学大纲
课程中文名称:材料力学
课程英文名称: Mechanics of Materials
总学时: 98 讲课学时: 64 习题学时: 8
实验学时: 8 上机学时: 18
授课对象:机械、建筑、交通、材料、动力、能源等专业本科生
先修课程:高等数学,理论力学
一、课程教学目的
通过本课程学习,要求学生正确理解构件的强度、刚度、稳定性等基本概念以及平衡、
几何、物理三类方程在求解力学问题时的重要作用。能熟练地计算杆件的应力与变形以及分
析其强度、刚度与稳定性的能力。通过实验课教学,培养学生具有一定的创新性、综合性的
实验能力。
二、教学内容及基本要求
强度、刚度、稳定性;变形固体及其理想化;外力及其分类;变形与位移。
应力状态分析:内力;应力的概念,正应力与切应力;一点的应力状态;切应力互等定律
;二向应力状态分析,解析法;二向应力状态分析,图解法;三向应力状态分析;微体平衡。应变状态分析:应变概念,线应变与切应变;位移与应变的关系;几何方程;应变协调条件,相容方程;平面应变状态分析。
材料的力学性能、应力应变关系:材料的力学性能与基本实验;轴向拉伸和压缩实验;常
见工程材料的应力—应变曲线;应力松驰与蠕变;各向同性材料的广义虎克定律;应变能
;各向同性材料弹性常数间的关系;各向异性材料应力—应变关系。
轴向拉压:轴向拉压杆的内力;轴向拉压杆的应力;圣文南原理;应力集中;轴向拉压杆
路过··走过···需要的时候记得回来看看····因为容易得到所以得不到大家的珍惜·即使这样我们也要
的变形,变形能;轴向拉压静不定问题,温度应力,装配应力;构件受慣性力作用时的应
材料力学教学大纲(54学时)新
《材料力学》教学大纲(开4个实验)
Material Mechanics
学时:54(不包含实验)学分:3
层次:本科适用专业:机械设计、机电、汽车服务类等
第一部分大纲说明
一、课程性质、目的和培养目标
《材料力学》是一门技术基础课。通过本门课程的学习,要求学生对杆件的受力分析、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,初步的力学建模及对简化模型近似性评估的能力,必要的定性与定量分析能力与初步的实验能力。
二、课程的基本要求
1、对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识;
2、具有将一般杆类零构件简化为力学简图的初步能力,具有力学建模的初步概念与能力;
3、能比较熟练地做出杆件在基本变形下的内力图,计算其应力和位移,并进行强度和刚度计算;
4、对应力状态理论和轻度理论有明确的认识,并能将其应用于组合变形下杆的强度计算;
5、理解掌握简单超静定问题的求解方法;
6、对压杆的稳定性概念有明确的认识,会计算轴向受压杆的临界载荷语临界应力,并进行稳定性校核等计算;
7、对于常用材料在常温下的基本力学性能及其测试方法有初步认识;
重点:(1)内力与外力的基本概念,内力的分析(2)正应力、切应力和线应变、切应变的概念(3)材料力学基本假设及其物理意义,小变形条件的含义(4)轴向拉压杆、受扭轴、受弯梁的内力、横截面上的应力、变形分析(5)材料的机械性能及相关实验分析(6)超静定问题的认识,简单超静定问题的求解
(7)剪切与挤压的认识(8)平面弯曲的概念(9)弯曲中心的概念(10)弯曲变形和位移,挠曲线的近似微分方程,边界条件、连续条件,叠加法。
材料力学教学大纲张少实
材料力学教学大纲
第一部分大纲说明
一、本课和的性质
本课程为农业机械与自动化专业的专业必修课程之一。
二、本课程的教学目的
通过本课程学习,要求学生正确理解构件的强度、刚度、稳定性等基本概念以及平衡、几何、物理三类方程在求解力学问题时的重要作用。能熟练地计算杆件的应力与变形以及分析其强度、刚度与稳定性的能力。通过实验课教学,培养学生具有一定的创新性、综合性的实验能力。
三、本课程的课程内容与体系总体设计
总的指导思想是:将教学思想与观念改革、课程内容与体系改革、教学手段与方法改革融为一体,统一进行。用面向新世纪力学学科的新思想和新观点,来审视、精选、强化、浓缩和重新组织经典内容,更加满足机械原理、零件和力学等后续课程对于力学基础知识的需求;适当增加新内容,目的是为当代力学的先进成果和思想开辟窗口和开设接口。与传统材料力学相比,课程内容与体系以及理论知识的表述手段上有如下改革:1.将以变形为课程主线的传统体系改为以应力、应变分析为主线;引入取微元体的分析方法,从而加强应力、应变分析观点;引入平衡微分方程、应力和位移边界条件、几何方程、相容方程等弹性力学基本方程。
2.突出力学方程、几何方程、物理方程这三大方程在求解力学问题时的普遍意义和本质所在。
3.将研究对象从一维杆件扩充到三维弹形体。同时阐述均匀与非均匀、连续与非连续、各向同性与各向异性、小变形与大变形、线性与非线性等关于研究对象的基本假设,从而恰当引入了弹性力学、塑性力学、复合材料力学等学科的新观点和新思想并为此开辟窗口或开设接口。
4.将传统的杆件拉、压、剪、扭、弯、组合变形等五个章节内容加以浓缩,突出平面假设,并揭示将这一问题作为三维问题的一个特例,再应用“平面假设”,从而得到问题解这一方法的本质所在。
《材料力学》课程教学大纲
《材料力学》课程教学大纲
学分:4.5 总学时:72 理论学时:62 实验/实践学时:10
一、课程性质与任务
《材料力学》是车辆工程的专业基础课。本课程共72学时,4.5学分,考试课。
《材料力学》是由基础理论课过度到设计课程的技术基础课。它是变形固体力学的基础,又是有关专业后续课程的需要。通过本课程的学习,使学生建立起正确的变形固体力学基本概念,掌握分析工程中强度、刚度、稳定性问题的基本方法,提高工程计算能力和实验分析能力等方面均有重要作用,它与其它课程共同完成培养高级工程技术人员的任务。
二、课程的基本要求
学习本课程后,应达到下列基本要求:
1.掌握构件强度、刚度、稳定性的基本概念,掌握杆件四种基本变形及组合变形的定义,能熟练判定杆件的变形种类。
2.掌握用截面法求杆件内力的基本方法,能熟练地求解任一指定截面的内力,并能绘制杆件的内力图。
3.熟悉等截面杆件横截面上应力的分析方法(基本变形):实验-假设-变形几何关系、物理、静力平衡;能熟练求解四种基本变形有关的应力计算、分布及危险点判定和强度计算。
4.掌握组合变形构件强度分析方法-叠加法,了解其原理和使用条件,熟练掌握组合变形构件的强度计算问题。
5.掌握各基本定理、定律及假设(剪应力互等定理、剪切虎克定律、广义虎克定律、强度理论等),并能熟练应用。
6.掌握并能熟练求解基本变形构件的变形、位移问题,并能进行相关的刚度计算。
7.掌握一点应力状态的表示方法,能熟练地从受力构件中取原始单元体,并能用解析法、图解法求解相关问题。
8.掌握静不定问题的基本概念,掌握用变性比较法求解一次静不定问题。
《工程力学》课程教学大纲
《工程力学》课程教学大纲
工程力学是机电一体化、机械制造与自动化、过程装备与控制工程等专业的一门理论性较强的重要技术基础课程,在整个教学过程中起着承前启后的任务。按照专业需要,本课程主要讲授静力学、杆件的变形与强度计算、动载荷、构件的疲劳强度等内容。学生通过本课程的学习可以处理简单工程实际力学问题。本课程总计48学时,3学分。课程的前修课程为高等数学和物理学。
教学大纲
绪论:工程力学的重要地位、研究内容与分析模型、分析方法。
第一部分静力学
1.静力学基础
刚体、力、力系的概念。静力学基本原理。约束和约束力基本概念,约束的基本类型。力矩的概念,合力矩定理,受力图。
2.力系的等效与简化
力系等效与简化的概念。力偶的概念及其性质。力向一点平移定理。平面汇交力系合成的方法。固定端约束的约束力分析。
3.力系的平衡条件与平衡方程
平面任意力系的平衡条件和平衡方程。刚体系统的平衡问题,考虑摩擦时的平衡问题,摩擦角和自锁概念。空间任意力系的简化与平衡条件。
第二部分材料力学
4.材料力学的基本概论
材料力学的任务及研究对象。关于材料的基本假设。基本概念:内力、外力、正应力、切应力、正应变、切应变。
5.杆件的内力分析与内力图
基本概念与基本方法。轴力图与扭矩图。剪力图与弯矩图。
6.杆件拉伸与压缩时的应力、变形分析与强度设计
拉(压)杆的应力与应变分析。强度设计:强度校核、尺寸设计、许可载荷。材料的力学性能基本知识。集中载荷附近应力分布,应力集中概念。
7. 扭转
扭转的概念和实例。功率与扭力偶矩的计算。剪切虎克定律。剪应力互等定理。剪切弹性模量。圆轴扭转时的应力和变形。圆截面的极惯性矩。抗扭刚度。扭转截面系数。圆轴扭转时的强度条件和刚度条件。
《材料力学》课程教学大纲
《材料力学》课程教学大纲
适用于本科机械设计制造及其自动化专业
学分3.5 总学时:56 理论学时:48 实验/实践学时:8
一、课程的性质、任务和要求
《材料力学》是工科专业基础课,必修。本课程共56学时,3.5学分。
《材料力学》课程的主要任务是:通过该课程的学习,要求学生掌握等直杆件的强度、刚度及轴向受压杆件的稳定性的计算等;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;初步了解材料的机械性能及材料力学实验的基本知识和操作技能;初步学会应用材料力学的理论和方法解决一些简单的工程实际问题;为学习有关的后继课程打好必要的基础。
学习本课程后,应达到下列基本要求:
1.对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识;
2.能熟练地画出杆件在基本变形下的内力图,进行应力和位移、强度和刚度的计算;
3.掌握应力状态理论和组合变形下杆件的强度计算;
4.了解压杆的稳定性概念,会计算轴向受压杆的临界力和临界应力;
5.了解低碳钢和灰口铸铁的基本力学性能及其测定方法;
6.掌握简单超静定问题的求解方法;
7.掌握电测实验应力分析的基本原理和方法。
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材
本课程的先修课程为:高等数学、工程图学、理论力学。
选用教材:《材料力学Ⅰ》(第5版),刘鸿文主编,高等教育出版社,2010
参考书目:
[1]《材料力学Ⅰ》(第5版),孙训方主编,高等教育出版社,2009
[2]《材料力学Ⅰ》(第3版),单辉祖,高等教育出版社,2009
[3]《材料力学》,Timoshenko(铁木辛柯)编,科学出版社,1978
“材料力学”精品课程建设第5讲——示范教学(2)强度理论
σ1 −σ3 = σs 讨论: 讨论: 平面应力状态时, 平面应力状态时,假如 σ ′、 ′′、σ ′′′ = 0) ,三个主应力没有 σ ( 顺序关系。这样, 顺序关系。这样,上式将变为 1 σ′ > σ′′ > 0 ) ; ′ = σs σ
2 σ′′ > σ′ > 0 ) 3 σ′ < σ′′ < 0 ) ; ′′ = σs σ ; ′ = −σs σ 4 σ′′ < σ′ < 0 ) ; ′′ = −σs σ σ σ 5 σ′ > 0 , ′′ < 0 ; ′ −σ′′ = σs ) 6 σ′′ > 0 , ′ < 0 ; ′ −σ′′ = −σs ) σ σ
第 5 讲 §11-1 常用工程材料的失效模式及强度理论概念 112)强度理论的概念
关于材料失效原因与规律的假说或学说,称为强度理论。 关于材料失效原因与规律的假说或学说,称为强度理论。 强度理论必须经受实验与实践的检验。 实际上 , 也 强度理论必须经受实验与实践的检验 。 实际上, 正是在反复实验与实践基础上, 正是在反复实验与实践基础上,强度理论才得到发展并日 趋完善。 趋完善。 目前,有许多种强度理论, 目前,有许多种强度理论,本课只介绍工程中常用的 几种强度理论。 几种强度理论。
第 5 讲
示范教学( 示范教学(2)
材料失效与强度理论
材料力学参考文献
材料力学参考文献
1. 单辉祖编,材料力学(I、II),高等教育出版社,1999
2. 单辉祖编,材料力学(I、II),高等教育出版社,1999
3. 单辉祖编,材料力学(第2版)(I、II),高等教育出版社,2004
4. 单辉祖编,材料力学教程,高等教育出版社,2004
5. 孙训方主编,材料力学(I、II)(第4版),高等教育出版社,2002
6. 刘鸿文编,材料力学(第4版)(I、II),高等教育出版社,2004
7. 刘鸿文编,简明材料力学,高等教育出版社,1997
8. 范钦珊编,材料力学,高等教育出版社,2000
9. 邱棣华编,材料力学,高等教育出版社,2004
10. 张少实编,新编材料力学,机械工业出版社,2002
11. 苏翼林主编,材料力学,天津大学出版社,2001
12. 徐道远主编,材料力学,河海大学出版社,2001
13. 陈建桥主编,材料力学,华中科技大学出版社,2001
14. 武建华编,材料力学,重庆大学出版社,2002
15. 刘鸿文等编,材料力学实验(第2版),高等教育出版社,1998
16. 金保森等编,材料力学实验,机械工业出版社,2003
17. 王杏根等主编,工程力学实验,华中科技大学出版社,2002
18. 王育平等编,材料力学实验,北京航空航天大学出版社,2004
19. 赵志岗主编,基础力学实验,天津大学出版社,2004
20. 武际可著,力学史,重庆出版社,2000
21. 胡增强编,材料力学学习指导,高等教育出版社,2003
22. 邱棣华等编,材料力学学习指导书,高等教育出版社,2004
《材料力学》教学大纲
《材料力学》教学大纲
课程名称:材料力学
总学时:84学时
适用专业:机械设计制造及其自动化专业
先修课程:高等数学,理论力学
一、课程的性质、目的与任务:
材料力学是机械设计制造及其自动化专业的一门主要的专业技术基础必修课,学位课。
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、教学基本要求:
了解材料力学的基本理论、基本概念和基本分析方法。使学生能科学地辨认材料力学中的各种概念、原理、专业术语,使学生知道材料力学中各种构件的分类、受力过程和变化倾向,并且明确指出需要学生记忆的各种公式和原理。
理解材料力学中杆件和梁的几种变形形式。使学生能用自己的语言对各种理论知识加以叙述、解释和归纳,并且能够指出各部分知识之间的内在联系和相互区别。
掌握各种概念、原理、定律和方法的具体计算与应用。具体反映在:
1、对材料力学的基本理论、基本概念和基本分析方法有明确的认识。
2、掌握一般杆类零件和构件的受力与变形原理,具有绘出其合理的力学计算简图的初步能力。
3、能够熟练地分析与计算杆件在拉、压、剪、扭、弯时的内力,绘制相应的内力图。
4、能够熟练地分析与计算杆件在基本变形下的应力和变形,并进行相应的强度和刚度计算。
5、对应力状态理论与强度理论有明确的认识,并能够将其应用于组合变形情况下的强度计算。对应变状态有关概念有一定了解和认识。
第七章 弯曲(自)材料力学 张少实
第7章 弯曲
A-4
1.转轴公式
惯性矩和惯性积的转轴公式· 主惯性轴和主惯性矩
由图可见,微面积在新旧坐 标轴内的坐标(y1,z1 )和(y,z)之 间的关系为:
y1 y cos z sin z1 z cos y sin
将上式中的z1代入Iy1的定义式并展开后得:
I y1 z12 dA z cos y sin dA
第7章 弯曲
第7章 弯曲
第7章 弯曲
第7章 弯曲
A-1 静矩(面积矩)· 形心· 杆的几何参数
1. 静矩
y
S z ydA
A
S y zdA
A
z
dA o y
2. 形心
S y z A
y
ydA
A
A
z
Sy A
zdA
A
o
A
z
z
3.结论:图形对过形心的轴的静矩为零。 若图形对某轴的静矩为零,则此轴一定过图形的形心。 4.形心确定的规律: (a)图形有对称轴时,形心必在此对称轴上。 (b)图形有两个对称轴时,形心必在两对称轴的交点处。
M M Cz ( x) 和MZ方向相同的外力,取负;
和MZ方向相反的外力,取正;
第7章 弯曲
7.1 梁的内力 剪力与弯矩
N N
《材料力学》教学大纲
《材料力学》教学大纲
一、课程基本信息
中文名称:材料力学
英文名称:Mechanics of Materials
课程编码:10S1115B、10S3115B、10S4115B
课程类别:专业核心课程
总学时:48(理论学时42;实验学时6)
总学分:3学分
适用专业:机械设计制造及其自动化、机械电子工程、智能制造工程
先修课程:高等数学、大学物理、理论力学
开课系部:机电工程系
二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑
1、课程性质
《材料力学》是变形固体力学的重要基础分支之一,是一门为设计工程实际构件提供必要理论基础和计算方法的重要技术基础课。它支撑着机械工程、土木工程、水利工程、航空航天工程等众多领域,是一门理论与实验,知识、能力与素养相结合的课程。
2、课程目标
通过材料力学的学习,使得学生掌握杆件在常见荷载条件下的强度、刚度及稳定性计算方法等,能运用强度、刚度及稳定性理论对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等基本计算工作;掌握材料的力学性能及材料力学实验的基本知识和操作技能,使学生初步会用材料力学的理论和分析方法,解决一些工程实际问题。
课程思政目标:在思政教育方面,本课程以改革开放中我国装备制造业涌现出“大国重器”背后所涉及的材料力学问题为切入点,让学生掌握其背后的科学精神、创新精神和工匠精神,在培养学生力学思维的同时,让学生具备作为未来工程师的社会责任感、民族自豪感和国家荣辱观,进而让学生能够利用所学知识投入到祖国的装备制造业中,进而培养学生自主学习、团队协作精神,将国家的发展需求与个人专业领域相结合来实现人生价值,以此达到力学基础教育与思政教育的有机融合。
“材料力学”精品课程建设第3讲——探索与实践
第 3 讲
新体系材料力学的特色
1. 站在弹性力学高度,注入弹性力学思想。 2. 强调应力、应变是二阶张量的实质。 3. 凸显平衡、几何、物理三组方程的核心作用。 4. 强化应力与应变分析观点,并将其作为课程主线。 5. 整合杆件强度与刚度计算内容。 一起并入构件失效与杆件强度与刚度计算一章,其目 的:一方面是强化杆件应力与变形分析;另一方面是 突出杆件强度与刚度计算方法。
第 3 讲
深化、整合、引入新内容
杆件的强度与刚度计算内容,从各相关章节中分离 出来,整合成一个章节,并放在强度理论之后讲解
整合
动载荷问题不单设章节,构件作均加速直线运动和 均速转动的动应力计算问题,合到杆件轴向拉伸与 压缩一章;冲击问题划归于能量原理一章 杆件(拉压、扭转、弯曲)应力与变形分析的实质: 在平面假设前提条件下,求解一维弹性形体的力学 解。数学本质:寻求满足边界条件方程的三组方程 (平衡、几何、物理)的解
第 3 讲
材料力学教学内容与体 系改革的思考与实践
— 新体系材料力学的教学内容与体系(2)—
张少实 哈尔滨工业大学 二OO九年七月
第 3 讲
前提
机械类或相关专业,多学时课程(64~70学时)。 开设的力学课程:只有大学物理、理论力学、材料 力学(结构力学)。总之没有开设弹性力学和有限 元等课程。
解决办法
杆件的强度与刚度计算 压杆的稳定性分析 杆件的外力功与变形能 杆件及其结构的静不定问题
材料力学II第二版教学大纲
材料力学II第二版教学大纲
一、课程基本信息
•课程名称:材料力学II
•适用对象:材料、机械、土木、工程科学等相关专业的本科生及研究生
•学时数:48学时(3学分)
•授课方式:面授
二、课程教材
•主教材:《材料力学II》(第二版),作者:李阳、李建涛
•辅教材:张大军等《力学分析与计算》、王炜等《弹性力学》
三、课程教学目标
本课程旨在让学生掌握:
•继续深入理解和熟悉材料的力学性质及行为
•学习材料的粘弹性及其应用
•学习应力波的基本原理和传播规律
•掌握常见应力、应变理论及应用
•掌握复合材料的力学基础及其应用
四、课程教学内容
第一章介绍
1.1 引言:本章主要介绍本课程的内容、教学目标、教学要求、考
核方式等基本信息。
第二章粘弹性理论
2.1 粘弹性理论简介:本章主要介绍粘弹性理论的概念、模型和因
素等。
2.2 粘弹性模型:本节主要介绍粘弹性材料的各种模型,包括弛豫
模型、黏滞模型、齐步模型、Maxwell模型、Kelvin模型等。
2.3 粘弹性应力分析:本节主要介绍粘弹性材料中应力的分析方法,包括双平面问题的应力分析、抛物线问题的应力分析等。
2.4 粘弹性问题的解法:本节主要介绍一些粘弹性问题的解法,包
括准定常情况下的应力解、非准定常情况下的应力解等。
第三章应力波
3.1 弹性波动方程:本节主要介绍弹性波动方程的基本形式和应用。
3.2 转换公式:本节主要介绍应力与应变之间的各种转换公式,包
括哈密尔顿公式、Cagniard-de Hoop公式等。
3.3 静态问题的解法:本节主要介绍一些静态问题的解法,包括地
震波问题、短脉冲问题、垂直地震问题等。
哈工大材料力学(张少实版)部分课后习题答案
哈工大材料力学(张少实版)部分课后习题答案2-1(a)
2-1(b)
2-4(a)
2-7(a)2-7(b)
3-10
4-1
5-1(c)
5-2(b)
5-12
5-21
5-23
5-24,5-27
6-5
6-9
A-1(d)A-2(b)
7-1
7-2(e)
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材料力学教学大纲
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第一部分大纲说明
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一、本课和的性质
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本课程为农业机械与自动化专业的专业必修课程之一。
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二、本课程的教学目的
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通过本课程学习,要求学生正确理解构件的强度、刚度、稳定性等基本概念以及平衡、几何、物理三类方程在求解力学问题时的重要作用。能熟练地计算杆件的应力与变形以7
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及分析其强度、刚度与稳定性的能力。通过实验课教学,培养学生具有一定的创新性、9
综合性的实验能力。
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三、本课程的课程内容与体系总体设计
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总的指导思想是:将教学思想与观念改革、课程内容与体系改革、教学手段与方法改12
革融为一体,统一进行。用面向新世纪力学学科的新思想和新观点,来审视、精选、强化、浓缩和重新组织经典内容,更加满足机械原理、零件和力学等后续课程对于力学基
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础知识的需求;适当增加新内容,目的是为当代力学的先进成果和思想开辟窗口和开设15
接口。与传统材料力学相比,课程内容与体系以及理论知识的表述手段上有如下改革:1.将以变形为课程主线的传统体系改为以应力、应变分析为主线;引入取微元体的
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分析方法,从而加强应力、应变分析观点;引入平衡微分方程、应力和位移边界条件、18
几何方程、相容方程等弹性力学基本方程。
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2.突出力学方程、几何方程、物理方程这三大方程在求解力学问题时的普遍意义和20
本质所在。
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3.将研究对象从一维杆件扩充到三维弹形体。同时阐述均匀与非均匀、连续与非连22
续、各向同性与各向异性、小变形与大变形、线性与非线性等关于研究对象的基本假设,23
从而恰当引入了弹性力学、塑性力学、复合材料力学等学科的新观点和新思想并为此开24
辟窗口或开设接口。
4.将传统的杆件拉、压、剪、扭、弯、组合变形等五个章节内容加以浓缩,突出平
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面假设,并揭示将这一问题作为三维问题的一个特例,再应用“平面假设”,从而得到问题解这一方法的本质所在。
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5.彻底改变了书中插图是线框图形的传统面貌,代之而来的是运用计算机绘制的立体29
感与透明感很强的二维、三维图形与图像,这样更有助于对理论知识做形象直观描述;
更能紧密联系工程实际。
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四、课程考核方法与要求
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本课程考核采用闭卷考试的形式。期末考试成绩占70%,平时成绩占30%(包括期中测试、平时作业和课堂提问等)。命题要求覆盖大纲,题型灵活,难易适中。着重考查
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学生对基本概念的掌握和分析问题的能力,以及一定的计算能力。
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五、本课程的学时分配
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课程理论学时为64,周学时4,开课学期为第5学期。实验课8学时。
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大纲中带※号的内容不是必讲的,未计入学时之内。
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第一章绪论 2学时
第二章应力状态分析 6学时
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第三章应变状态分析 4学时
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第四章材料力学性质应力应变关系 6学时
第五章轴向拉伸与压缩 4学时
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第六章扭转 4学时
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第七章弯曲 10学时
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第八章复杂内力时杆件应力计算 4学时
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第九章能量原理 6学时
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第十章静不定结构 4学时
第十一章材料失效及强度理论 2学时
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第十二章杆件的强度与刚度计算 6学时
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第十五章疲劳 2学时
第十六章压杆稳定 4学时
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六、本课程大纲编写的执笔人
执笔人:张秀平
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审核人:大学物理教研室
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第二部分教学内容与教学目标
一、教学内容及要点
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第一章绪论(2学时)
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1. 教学目的
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使学生了解本课程的任务,研究对象及范围;使学生认识到材料力学与工程实际的密60
切关系;通过我国古代材料力学简史,激发学生的民族精神和学习热情。由工程实际问61
题启发讲授:由常见的工程实例(如车床主轴,桥式吊车主梁和钢丝绳吊钩等)启发学生讨论提高承载能力问题。由简单的劈木材问题,启发学生得出各向异性得结论。62
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2. 教学重点
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变形固体及其基本假设
3. 教学难点
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变形固体及其基本假设
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4. 课程的主要内容及学时安排
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1.1 构件的强度、刚度及稳定性(0.5学时)
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1.2 变形固体及其基本假设(0.5学时)
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连续与非连续,均匀与非均匀,各向同性与各向异性
1.3 外力及其分类(0.5学时)
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静载荷与动载荷,体积力与表面力,分布力与集中力
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1.4 变形与位移(0.5学时)
弹性变形与塑性变形,大变形与小变形,变形与位移
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我国古代材料力学史简介