材料力学
材料力学
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/08
开课时间2024/08/27 - 2025/02/27
课程周期27 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

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。

 

课程大纲

课程导学

  • 1.1 导学设计

绪论

  • 2.1 材料力学发展简史
  • 2.2 材料力学的研究对象和任务
  • 2.3 本章测试
  • 2.4 思政元素

轴向拉伸与压缩

  • 3.1 拉压杆的内力
  • 3.2 拉压杆横截面上的应力
  • 3.3 拉压杆的变形
  • 3.4 材料在拉伸和压缩时的力学性质
  • 3.5 工程案例
  • 3.6 本章测试

剪切

  • 4.1 连接件的实用计算
  • 4.2 工程案例
  • 4.3 本章测试

扭转

  • 5.1 扭转内力
  • 5.2 圆轴扭转横截面的应力
  • 5.3 圆轴扭转变形
  • 5.4 工程案例
  • 5.5 本章测试

弯曲内力

  • 6.1 支座反力的求解
  • 6.2 梁的内力计算及列方程绘制内力图
  • 6.3 利用弯矩、剪力与分布荷载集度的微分关系绘制剪力图、弯矩图
  • 6.4 按叠加原理作内力图
  • 6.5 工程案例
  • 6.6 本章测试

弯曲应力

  • 7.1 弯曲正应力
  • 7.2 弯曲剪应力
  • 7.3 提高梁弯曲强度的主要措施
  • 7.4 工程案例
  • 7.5 本章测试

弯曲变形

  • 8.1 积分法计算梁的弯曲变形
  • 8.2 叠加法计算梁的弯曲变形
  • 8.3 工程案例
  • 8.4 本章测试

应力状态与强度理论

  • 9.1 应力状态的概念和任意斜截面应力公式推导
  • 9.2 应力状态分析-图解法
  • 9.3 强度理论
  • 9.4 强度理论的应用
  • 9.5 工程案例
  • 9.6 本章测试

组合变形

  • 10.1 斜弯曲
  • 10.2 拉压弯组合变形
  • 10.3 偏心压缩
  • 10.4 弯扭组合变形
  • 10.5 工程案例
  • 10.6 本章测试

压杆稳定

  • 11.1 压杆稳定基本概念
  • 11.2 欧拉公式
  • 11.3 压杆的稳定计算
  • 11.4 工程案例
  • 11.5 虚拟仿真
  • 11.6 本章测试

截面的几何性质

  • 12.1 平面图形几何性质1
  • 12.2 平面图形几何性质2
  • 12.3 工程案例
  • 12.4 本章测试