课程简介
本门《材料力学》在线开放课程是在华南理工大学国家精品课程及国家精品资源共享课《材料力学》的基础上建设的，以高等学校众多工科专业本科生和从事力学相关设计与研究的社会学习者为对象。材料力学是机械、土木、力学、航空航天等众多工科专业的一门重要的技术基础课。本课程研究构件的强度、刚度和稳定性问题，为合理地设计既安全又经济的构件，提供必要的理论基础和计算方法以及实验技术。课程主要内容有：杆件在基本变形和组合变形下的内力、应力、变形、强度、刚度的分析以及压杆稳定、材料的力学性能、动荷载、能量法等。本课程使学生初步掌握对工程构件的设计能力，为学生开展后续专业课程的学习及从事工程技术工作奠定坚实的力学基础。通过引入工程和生活案例，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。同时，课程坚持立德树人，使学生了解研究历史及工程应用，树立爱国情怀和科学精神。欢迎大家和我们一起：探索力学奥秘，领略科学魅力。
课程大纲
材料力学的基本概念
1.1材料力学的基本任务
1.2材料力学的基本假设
1.3杆件的基本变形形式
1.4内力、应力与应变的概念
轴向拉压杆件的强度与变形计算
2.1轴向拉压杆的轴力和轴力图
2.2轴向拉压杆横截面上的应力与斜截面上的应力
2.3轴向拉压杆的变形计算与胡克定律
2.4轴向拉压杆的强度计算
2.5拉压超静定问题
2.6温度应力与装配应力
材料在拉伸与压缩时的力学性能
3.1低碳钢拉伸时的力学性能
3.2塑性指标、名义屈服极限
3.3铸铁拉伸时的力学性能
3.4低碳钢和铸铁压缩时的力学性能
剪切与挤压
4.1剪切与挤压的概念
4.2剪切与挤压的工程实用计算
扭转杆件的强度与刚度计算
5.1扭转杆的内力与扭矩图
5.2圆轴扭转时的应力
5.3圆轴扭转时强度计算
5.4圆轴扭转时的变形与刚度计算
平面弯曲杆件的应力与强度计算
6.1平面弯曲的概念与实例
6.2平面弯曲梁的内力与内力图
6.3简易法作梁的内力图
6.4纯弯曲梁横截面上的正应力
6.5横力弯曲梁横截面上的正应力
6.6横力弯曲梁横截面上的切应力
6.7梁的强度计算
6.8梁的合理强度设计
平面弯曲杆件的变形与刚度计算
7.1挠度和转角挠曲线的近似微分方程
7.2积分法求梁的变形
7.3叠加法求梁的变形
7.4梁的刚度计算
7.5梁的合理刚度设计
7.6用变形比较法解简单超静定梁
应力状态分析与强度理论
8.1应力状态概述
8.2平面应力状态分析
8.3应力圆与三向应力状态分析
8.4广义胡克定律
8.5形状改变能密度
8.6四种常用强度理论
8.7四种常用强度理论的强度计算
组合变形杆件的强度计算
9.1组合变形杆件的内力与内力图
9.2拉压与弯曲组合的强度计算
9.3偏心拉压的强度计算
9.4扭转与弯曲组合时强度计算
9.5斜弯曲的应力计算
压杆稳定
10.1压杆稳定概念
10.2细长压杆临界压力的欧拉公式
10.3临界应力总图
10.4压杆的稳定性计算
10.4压杆稳定性的合理设计
能量法及其应用
11.1应变能的计算
11.2互等定理
11.3卡氏第二定理
11.4单位荷载法
动载荷
12.1动荷载的概念
12.2匀加速运动杆件的应力与变形计算
12.3自由落体冲击时杆件的应力与变形计算
截面的几何性质
13.1静矩和形心
13.2惯性矩、惯性积、惯性半径
13.3惯性矩和惯性积的平行移轴定理
13.4惯性矩和惯性积的转轴公式、主惯性矩和主惯性积
1.1材料力学的基本任务
1.2材料力学的基本假设
1.3杆件的基本变形形式
1.4内力、应力与应变的概念
轴向拉压杆件的强度与变形计算
2.1轴向拉压杆的轴力和轴力图
2.2轴向拉压杆横截面上的应力与斜截面上的应力
2.3轴向拉压杆的变形计算与胡克定律
2.4轴向拉压杆的强度计算
2.5拉压超静定问题
2.6温度应力与装配应力
材料在拉伸与压缩时的力学性能
3.1低碳钢拉伸时的力学性能
3.2塑性指标、名义屈服极限
3.3铸铁拉伸时的力学性能
3.4低碳钢和铸铁压缩时的力学性能
剪切与挤压
4.1剪切与挤压的概念
4.2剪切与挤压的工程实用计算
扭转杆件的强度与刚度计算
5.1扭转杆的内力与扭矩图
5.2圆轴扭转时的应力
5.3圆轴扭转时强度计算
5.4圆轴扭转时的变形与刚度计算
平面弯曲杆件的应力与强度计算
6.1平面弯曲的概念与实例
6.2平面弯曲梁的内力与内力图
6.3简易法作梁的内力图
6.4纯弯曲梁横截面上的正应力
6.5横力弯曲梁横截面上的正应力
6.6横力弯曲梁横截面上的切应力
6.7梁的强度计算
6.8梁的合理强度设计
平面弯曲杆件的变形与刚度计算
7.1挠度和转角挠曲线的近似微分方程
7.2积分法求梁的变形
7.3叠加法求梁的变形
7.4梁的刚度计算
7.5梁的合理刚度设计
7.6用变形比较法解简单超静定梁
应力状态分析与强度理论
8.1应力状态概述
8.2平面应力状态分析
8.3应力圆与三向应力状态分析
8.4广义胡克定律
8.5形状改变能密度
8.6四种常用强度理论
8.7四种常用强度理论的强度计算
组合变形杆件的强度计算
9.1组合变形杆件的内力与内力图
9.2拉压与弯曲组合的强度计算
9.3偏心拉压的强度计算
9.4扭转与弯曲组合时强度计算
9.5斜弯曲的应力计算
压杆稳定
10.1压杆稳定概念
10.2细长压杆临界压力的欧拉公式
10.3临界应力总图
10.4压杆的稳定性计算
10.4压杆稳定性的合理设计
能量法及其应用
11.1应变能的计算
11.2互等定理
11.3卡氏第二定理
11.4单位荷载法
动载荷
12.1动荷载的概念
12.2匀加速运动杆件的应力与变形计算
12.3自由落体冲击时杆件的应力与变形计算
截面的几何性质
13.1静矩和形心
13.2惯性矩、惯性积、惯性半径
13.3惯性矩和惯性积的平行移轴定理
13.4惯性矩和惯性积的转轴公式、主惯性矩和主惯性积