中南大学材料力学A(一)教学日历

8
第三章
扭转
4
附录I
截面的几何性质
4
第四章
弯曲内力
4
第五章
弯曲应力
6
第六章
弯曲变形
4Hale Waihona Puke Baidu
第七章
应力和应变状态分析、强度理论
10
第八章
组合变形
6
第九章
压杆稳定
4
第十章
能量方法
6
第十一章
超静定结构
4
第十二章
动载荷
4
第十三章
交变应力
4
机动
2
合计
72
六、考核方式
平时成绩（含作业、回答问题、考勤等）占20%—30%。期末考试成绩占70%—80%。
难点：弯曲切应力公式推导，材料的拉压性能不同、截面上下不对称梁的强度计算，开口薄壁截面梁的弯曲切应力和弯曲中心。
6、弯曲变形
基本内容：
弯曲变形的基本概念，挠曲线近似微分方程，积分法求梁变形，叠加法求梁变形，梁的刚度校核，提高梁弯曲刚度的措施。
重点：挠曲线近似微分方程，叠加法求梁变形。
难点：积分法中利用边界条件和连续条件确定积分常数；叠加法中用逐段刚化法求梁的撕裂度和转角。
重点：压杆稳定的概念，细长压杆临界载荷的欧拉公式，临界应力总图，压杆的稳定计算。
难点：用折减系数法进行压杆的截面设计。
11、能量法
基本内容：
杆件应变能的计算，功的互等定理、位移互等定理，余能定理，卡氏第二定理，虚功原理简介，单位载荷法与莫尔积分。
重点：卡氏第二定理，单位载荷法与莫尔积分
难点：余能定理，虚位移原理
适应专业：工科高类型(土木、机械、力学、教改班)
教材及参考书：1、材料力学教程（刘庆潭主编，机械工业出版社出版）
2、材料力学（刘鸿文主编，高等教育出版社）
《材料力学（Ⅰ）》课程教学大纲
课程编号：12070021
课程名称：材料力学（Ⅰ）
学分：4.5 总学时：72 课内上机学时：0
先修课程要求：高等数学、大学物理、理论力学
8、强度理论
基本内容：
强度理论的概念，破坏形式的分析，断裂失效和屈服失效，最大拉应力理论，最大拉应变理论，最大切应力理论，畸变能理论，莫尔强度理论。
重点：强度理论的概念，四种强度理论的应用。
难点：断裂失效和屈服失效准则
9、组合变形
基本内容：
组合变形的概念和实例，斜弯曲，拉压与弯曲的组合变形，扭转与弯曲的组合变形，截面核心。
重点：组合变形下杆件的强度计算，截面核心的确定。
难点：杆件的受力分析，危险截面和危险点的确定。
10、压杆稳定
基本内容：
压杆稳定的概念，细长压杆临界载荷的欧拉公式，杆端不同约束的影响，长度系数，欧拉公式的应用范围，临界应力、经验公式、临界应力总图，压杆的稳定校核，安全因数法，折减因数法，提高稳定性的措施。
7、掌握构件作等加速运动、匀速转动及受冲击作用时的应力和变形计算方法。
8、了解疲劳破坏的特点和基本概念，疲劳极限与影响构件极限的主要因素。
三、课程的基本内容与学时分配
1、绪论
基本内容：
材料力学的任务与该课程跟相关学科的关系，变形固体的基本假设，截面法和内力，应力、变形、应变。
重点难点：重点是材料力学的任务；变形固体的基本假设；杆件变形的基本形式。难点是变形固体的基本假设。
重点：圆轴扭转的应力与应变，扭转强度及刚度条件。
难点：扭转超静定问题，矩形截面杆的扭转，开口、闭口薄壁杆件的自由扭转。
4、弯曲内力
基本内容：
平面弯曲的内力，剪力、弯矩方程，剪力图与弯矩图，剪力、弯矩与载荷集度间的关系，利用微分关系画梁的剪力、弯矩图、曲杆、刚架内力图简介。
重点：求指定截面上的内力，剪力图与弯矩图。
难点：动荷因数中静位移的意义和计算。
14、交变应力
基本内容：
疲劳破坏的特点和基本概念，S—N曲线及材料的疲劳极限，影响构件的疲劳极限的主要因素，构件的疲劳强度计算。
重点：S—N曲线及材料的疲劳极限，影响构件疲劳极限的主要因素，构件的疲劳强度计算。
难点：构件的疲劳强度计算
15、截面的几何性质
基本内容：
截面的静矩与形心，组合截面的静矩与形心计算，惯性矩、惯性积，极惯性矩，平行移轴公式，转轴公式。
重点：静矩、惯性矩、惯性积的计算和平行移轴公式的应用。
难点：形心主惯性矩的计算，转轴公式的应用。
四、实验要求
（实验部分已独立授课）
五、课程学时分配
章节
内容
学时
其中实验
（上机学时）
备注
第一章
绪论
2
第二章
拉伸、压缩与剪切
重点：材料拉伸及压缩时的力学性能，材料的力学指标，轴向拉压杆的强度条件，轴向拉压杆的变形，胡克定律，拉压超静定问题。
难点：简单桁架节点的位移计算及拉压静不定问题，连接件的受力分析及剪切面和挤压面面积的正确计算。
3、扭转
基本内容：
扭转概念，扭矩及扭矩图，纯剪切，切应力互等定理，剪切胡克定律，圆轴扭转的应力与应变，扭转强度及刚度条件，简单扭转超静定问题，矩形截面杆的扭转，开口、闭口薄壁杆件的自由扭转简介。
2、轴向拉伸、压缩与剪切
基本内容：
轴力与轴力图，直杆横截面及斜截面的应力，圣维南原理，应力集中的概念；材料拉伸及压缩时的力学性能，应力一应变曲线，材料在卸载及再加载时的力学性能，材料的力学指标；轴向拉压杆的强度条件，安全因数及许用应力；轴向拉压杆的变形，纵向变形与横向变形，胡克定律，弹性模量，泊松比，节点位移计算方法；拉压超静定问题，温度应力及装配应力；结构优化设计的概念；剪切与挤压的实用计算。
《材料力学（Ⅰ）》课程简介
课程编号：12070021
课程名称：材料力学（Ⅰ）
英文名称：Mechanics of Materials
学时与学分：72/4.5
先修课程：高等数学、大学物理、理论力学
课程简介（200字以内）：材料力学为专业技术基础课程，其主要任务是在满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。构件的强度、刚度和稳定性均与材料的力学性能有关，而这些力学性能需通过材料力学实验来测定，所以，实验研究和理论分析是完成材料力学任务所必须的手段。
12、静不定结构
基本内容：
用力法解静不定问题，力法正则方程。
重点：掌握利用力法求解静不定问题。
难点：静定基或相当系统的选取。
13、动载荷
基本内容：
构件作等加速运动和匀速转支的应力计算，冲击时的应力和变形计算，提高构件抗冲击能力的措施。
重点：用动静法进行构件作等加速运动和匀速转动时的应力计算，用能量法进行冲击时的应力和变形计算。
7、应力和应变状态分析
基本内容：
应力状态的概念，平面应力状态下应力分析的解析法及图解法，三向应力状态的简介，广义胡克定律，体积应变，三向应力状态下应变能密度、体积应变能密度、畸变能密度的概念。
重点：应力状态的概念，平面应力状态下应力分析的解析法及图解法，广义胡克定律。
难点：三向应力状态，广义胡克定律。
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、能熟练地做出杆件在基本变形下的内力图，并进行应力和位移、强度和刚度计算。
3、掌握应力状态理论，掌握组合变形下杆件的强度的计算。
4、掌握简单一次超静定问题的求解方法。
5、熟悉能量法的基本原理，掌握一种计算位移的能量方法。
6、了解压杆的稳定性概念，掌握轴向受压杆的临界力与临界应力的计算方法。
难点：载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系及其应用，曲杆、刚架的内力图。
5、弯曲应力
基本内容：
弯曲应力的基本假设，弯曲正应力公式，弯曲正应力的强度条件，弯曲切应力和强度条件，开口薄壁截面梁的弯曲切应力和弯曲中心的简介，提高弯曲强度的措施。
重点：弯曲正应力公式，弯曲正应力的强度条件，弯曲切应力和强度条件。
对于有小论文、软件、小制作和小发明等创作的同学，经教研室审查评定可考虑给予加分。
七、制定执笔者：王修琼刘静
审核者（教研室主任或研究所所长）：李东平
批准者：彭立敏
适应专业：工科高类型(土木、机械、力学、教改班)
参考教材：1、材料力学教程（刘庆潭主编，机械工业出版社出版）
2、材料力学（刘鸿文主编，高等教育出版社）
一、课程在培养方案中的地位、目的和任务
材料力学为专业基础课程，或称为技术基础课。其教学目标为：抓住重点，体现材料力学在工程技术教育中的根基作用，还要通过学习知识的过程，突出创新能力的培养和综合素质的提高。