材料力学主要研究构件的强度、刚度和稳定性问题、构件受力、变形的规律和材料的力学性质。具体包括以下内容:
1.材料力学的任务、强度、刚度和稳定性的概念;材料力学的研究对象、变形固体的基本假设;内力、应力、应变的概念;杆件变形的四种基本形式,内力与截面法;
2.应力分布的实验验证及应力集中概念,拉压杆的超静定问题;拉伸与压缩的概念,材料在拉伸与压缩时的力学性能;截面法计算轴力,拉压杆横截面与斜截面上的应力, 拉压杆的强度计算,拉压杆的变形,胡克定律;
3.连接件的破坏形式;剪切、挤压的概念及其实用计算方法;
4.扭转的概念,薄壁圆筒横截面上的内力、应力;扭转内力——扭矩与扭矩图,剪应力互等定理、剪切胡克定律,圆轴扭转时横截面上的应力,圆轴扭转的变形,圆轴扭转的强度计算与刚度计算;
5.惯性矩和惯性积转轴公式;主轴、主惯性矩、形心主轴、形心主惯性矩的定义,回转半径的含义;面积矩和形心、惯性矩和惯性积的计算,惯性矩和惯性积平行移轴公式的计算;组合图形惯性矩和惯性积的计算;有对称轴截面图形的形心主惯性矩的计算;
6. 梁的弯曲、纵向对称面、平面弯曲的概念;弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系;梁的内力计算及列方程绘制内力图;利用弯矩,剪力与分布荷载集度间的微分关系绘剪力图和弯矩图;按叠加原理作内力图;
7. 截面弯心的概念及提高梁弯曲强度的主要措施;弯曲正应力与剪应力的公式推导;对称截面梁的弯曲正应力及其强度条件,矩形、圆形、工字形截面梁的弯曲剪应力及其强度条件;
8. 梁变形的两个基本量(挠度和转角)及梁的挠曲近似微分方程;简单超静定梁的解法,提高梁的抗弯能力的主要途径;积分法计算梁的弯曲变形,用叠加法计算梁的弯曲变形,梁的刚度条件;
9. 广义胡克定律;强度理论的概念,平面应力状态分析的图解法,断裂准则;平面应力状态分析的解析法;屈服准则;
10. 截面核心的含义及确定方法;组合变形的概念;斜弯曲概念及计算,拉伸(压缩)与弯曲的组合变形的计算,偏心压缩,弯扭组合变形的计算;
11. 压杆稳定性的概念;欧拉公式的适用范围、临界应力总图、经验公式中小柔度压杆临界力;轴心受压直杆临界力的欧拉公式,压杆的稳定计算及提高压杆稳定性的措施。