材料力学
一、课程教学目标
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、刚度具有基本概念、必要的基础知识和一定的计算能力,从而使学生能对简单问题进行定量或定性分析。
二、课程内容及基本要求
课程基本要求
1.对材料力学的基本概念和基本的分析方法有明确的认识。
2.具有将受力杆件抽象为力学简图的初步能力。
3.掌握用截面法求杆件在简单载荷作用下的内力计算及内力图的绘制。
4.对构件在基本变形时的应力分布规律有明确的概念,并能进行简单的强度和刚度计算。
5.会进行圆轴和梁在简单载荷作用下的变形计算和刚度校核。
6.对应力状态和强度理论有一定的认识,并能运用强度理论解决简单组合变形的强度计算。
7. 掌握简单压杆的稳定性计算。
8. 了解典型工程材料在常温静荷下的基本力学性能、破坏现象及目前常用的测试方法。
课程内容
1.绪论
材料力学的任务 材料力学的基本假设 杆件变形的基本形式。
2.轴向拉伸与压缩
截面法 轴力与轴力图 应力概念 拉压杆横截面与斜截面上的应力 拉压杆的强度条件。
拉压杆的变形 正应变概念 虎克定律 弹性模量与泊松比。
材料在常温、静荷下的拉、压力学性能。
桁架的节点位移 简单拉压静不定问题。
3.扭转(3学时)
薄壁圆管扭转剪应力 剪应变概念 剪切虎克定律 剪切弹性模量 E、G、m的关系 剪应力互等定理。
功率、转速与外力偶矩的关系 扭矩与扭矩图 圆轴扭转横截面与斜截面上的应力 极惯性矩抗扭截面模量 扭转强度条件 *矩形截面杆扭转简介。
圆轴扭转变形 扭转刚度条件 简单扭转静不定问题。
4.弯曲(11学时)
梁的计算简图 剪力、弯矩方程和剪力、弯矩图 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系及其应用。
对称弯曲正应力 双对称截面梁的非对称弯曲正应力 矩形截面梁的弯曲剪应力 弯曲强度条件 提高梁强度的主要措施。
静矩 惯性矩 抗弯截面模量 简单截面惯性矩计算。
梁的挠度与转角 挠曲轴近似微分方程 计算梁变形的积分法和迭加法 简单静不定梁 梁的刚度条件。
5.应力状态理论和复杂应力状态下的强度问题
一点处的应力状态 主应力和主平面概念 平面应力状态下应力分析 三向应力状态下的最大应力 *八面体面剪应力 广义虎克定律。
强度理论概念 常用的四个强度理论及其应用 薄壁圆筒的强度计算。
弯拉(压)组合时的应力和强度计算 弯扭组合时的应力和强度计算。
6.压杆稳定问题
压杆稳定性概念 两端铰支细长压杆临界载荷的欧拉公式 两端非铰支细长压杆的临界载荷 长度系数与柔度 欧拉公式的应用范围 中柔度杆临界应力的经验公式 临界应力总图 压杆稳定性计算 提高压杆稳定性的措施。
7.疲劳强度问题 (2学时)
交变应力 疲劳破坏 持久极限及其影响因素 *构件的疲劳强度计算。
注:带“*”的部分为不做要求的内容。