正在播放：材料力学精品课-哈尔滨工业大学

一、课程的性质和目的

　　　　材料力学是土木工程和水利水电的专业基础课，通过材料力学的学习，要求学生对杆件的强度、刚度和不变性问题具有明确的基本概念，必要的基础理论知识，熟练的计算能力，并且了解基本的材料力学实验。

二、课程的基本内容和要求

（一）绪论及基本概念（２学时）

　　　　简明扼要地介绍材料力学的任务和研究对象，可变形固体的性质及基本假设，杆件变形的基本形式。

（二）轴面拉伸和压缩（８学时）

　　　　熟练掌握拉伸与压缩的概念、截面法、轴力和轴力图，等直杆横截面和斜截面上的应力、许用应力、强度条件，轴向拉伸和压缩时的变形、线应变、虎克定律，弹性模量，抗拉刚度，横向变形及泊松比。

　　　　了解和掌握低碳钢的拉伸试验，应力—应变图及其特征，弹性极限，屈服极限，强度极限，塑性性质—延伸率、截面收缩率、冷作硬化，掌握安全系数的确定和应力集中的概念。了解其它材料的应力应变曲线。

（三）扭转（６学时）

　　　　掌握圆杆扭转的概念与实例，薄壁圆筒的扭转应力和变形、纯剪切、剪切应变—角应变、剪切胡克定律、剪切弹性模量、熟练掌握剪应力互等定理。

　　　　了解和掌握功率、转速和外力矩之间的关系，扭矩和扭矩图，圆轴扭转时的应力和变形，极惯性矩，抗扭截面模量，扭转的强度和刚度条件。

（四）截面图形的几何性质（３学时）

　　　　掌握静矩和形心、惯性矩、惯性积、惯性半径、简单图形的惯性矩和惯性积的平行移轴公式，转轴公式，组合图形的惯性矩和惯性积的计算，梁的主轴和形心主惯性矩。

（五）弯曲（１９学时）

１、内力（７学时）

　　　　熟练掌握平面弯曲的概念和实例，剪力、弯矩及其方程，剪力图和弯矩图，剪力、弯矩与分布荷载集度之间的微分关系，叠加法作剪力图和弯矩图。

２、应力（６学时）

　　　　掌握纯弯曲时的正应力计算公式，抗弯刚度、抗弯截面模量、纯弯曲理论的推广，梁按正应力的强度校核及各类解题方法。

　　　　掌握矩形截面梁的剪应力计算，工字型截面梁的剪应力计算，梁按剪应力的强度校核，提高弯曲强度的办法。

３、变形（６学时）

　　　　掌握弯矩与挠曲线曲率之间的关系，梁的挠曲线和近似微分方程，用积分法求梁的挠度和转角，梁的变形和位移计算，挠度和转角。按叠加法求梁的挠度和转角、梁的刚度校核，提高弯曲刚度的办法。

（六）超静定（６学时）

了解超静定及其解法，掌握一次拉压超静定问题，一次扭转超静定和一次超静定梁的解法。

（七）应力、应变分析（６学时）

　　　　掌握应力状态的概念（一点处），平面应力状态下的应力分析—数解法和图解法，主应力和主平面、应力图、最大剪应力，掌握广义虎克定律，平面应力和平面应变状态，了解体积应变，三向应力状态下的比能—体积改变比能和形状改变比能。

（八）强度理论（３学时）

熟练掌握强度理论的概念，破坏类型及破坏因素的分析，相当应力的概念，四个强度理论及莫尔强度理论及适用范围。

（九）组合变形（９学时）

　　　　掌握组合变形的概念和实例，斜弯曲时的应力和强度计算，扭转与弯曲组合时的强度计算、拉伸（压缩）与弯曲组合时的应力和强度计算，偏心拉伸（压缩）时的应力和强度计算。

（十）压杆不变（８学时）

熟练掌握弹性平衡不变性的概念、不变平衡与不不变平衡、细长压杆临界荷载的欧拉公式，杆端不同约束的影响，长度系数、柔度、欧拉公式的适应范围、不变系数、了解超过比例极限时压杆临界力的经验公式，压杆不变校核的折减系数法，提高压杆不变的办法。

（十一）动荷载（２学时）

掌握构件受冲击荷载作用时的动应力计算，了解交变应力下材料的疲劳破坏和疲劳极限。

三、分析讨论课

　　　　１、拉伸与压缩

　　　　２、扭转、弯曲内力

　　　　３、弯曲应力

　　　　４、弯曲变形

　　　　５、超静定

　　　　６、应力、应变分析

　　　　７、强度理论与组合变形

　　　　８、压杆不变

　　　　９、动荷载

四、实验（８学时）

１、低碳钢、铸铁的拉—压试验，（２学时）

了解万能试验机的构造和工作原理，掌握试验机的操作规程，掌握屈服极限、弹性模量、断面收缩率和伸长率的测定方法，比力分析低碳钢和铸铁的拉伸和压缩力学性能。

２、低碳钢和铸铁的扭转试验（２学时）

熟悉扭转试验的操作步骤，掌握剪切模量、剪切屈服极限的测定方法，比力低碳钢和铸铁的扭转破坏模式。

３、用电测法测定梁受纯弯曲（２学时）

了解电测法的原理及电阻应变仪的使用，电阻应变片的应用，掌握矩形截面梁受纯弯曲时的应力测定方法，

４、用电测法测定梁受弯扭组合变形作用时的应力（２学时）

熟悉弯扭组合变形作用下表面一点的主应力和主标的目的测定方法和计算原理