材料力学
5000+ 人选课
更新日期:2025/05/12
开课时间2025/03/01 - 2025/07/04
课程周期18 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

    《材料力学》课程一般是在大学二年级下学期开设的专业基础课,本门课程适合 一般本科院校中少学时专业学生使用。面向机械、土建、船舶等近10个本科专业,每章内容包括:教学视频、课件、讲稿、本章小结及思考题、讨论、在线练习、单元测试等。通过课程的学习,使学生全面掌握应用材料力学知识进行杆件强度、刚度、稳定性设计的能力,为后续课程结构力学、机械设计等提供理论基础。

    本门在线开放课程由江苏科技大学工程力学系教学团队开发,江苏科技大学《材料力学》每年授课大约800人,为江苏省课程思政示范课程、江苏省立项建设在线开放课程。课程主讲教师宋向荣教授曾获全国基础力学青年教师讲课比赛一等奖,江苏省本科高校教师教学竞赛一等奖等,主持完成省级以上教学改革项目3项,指导学生获得全国周培源大学生力学竞赛等奖励多项。工程力学系所有老师均参与本课程的设计建设与开发,参与课程辅导及在线教学等。

    本课程以问题导向、案例串线,将一些工程案例分解设计为力系、习题,帮助学生建立系统的杆件设计理论体系;在教学中,可采用线上线下混合教学模式,凝练大量思考题、课堂讨论案例、拓展研究训练等,鼓励学生参与讨论式学习;课程较早开展课程思政教学研究,以支部为核心开展教学研讨,形成课程思政典型案例近百个,结合第二课堂开展爱国情怀、职业素养教育等,获评江苏省课程思政示范课程。

课程大纲
第一单元 绪论
1.材料力学的任务;
2.变形固体的基本假设;
3.外力及其分类;
4.内力、截面法和应力的概念;
5.变形与应变,杆件变形的基本形式。
第二单元 拉伸、压缩与剪切
1.轴向拉伸与压缩的概念和实例;
2.轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力、斜截面上的应力;
3.材料拉伸及压缩时的力学性能;失效、安全因数和强度计算;
4.轴向拉伸或压缩时的变形;
5.轴向拉伸或压缩的应变能;
6.拉伸、压缩超静定问题,温度应力和装配应力;
7.应力集中的概念;
8.剪切及挤压的概念和实用计算。
第三单元 扭转
1.扭矩的概念和实例;
2.外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图;
3.纯剪切,圆轴扭转时的应力;
4.圆轴扭转时的变形;
5.非圆截面杆扭转的概念。
第四单元 平面图形的几何性质
1.静矩与形心;
2.截面惯性矩、惯性积、惯性半径;
3.平行移轴公式,转轴公式;
4.主惯性轴。
第五单元 弯曲内力和弯曲应力
1.弯曲的概念和实例;
2.剪力和弯矩,剪力方程和弯矩方程;剪力图和弯矩图;
3.载荷集度、剪力和弯矩间的关系;
4.平面曲杆的弯曲内力;
5.弯曲正应力公式,弯曲切应力;弯曲强度条件;
6.提高弯曲强度的措施。
第六单元 弯曲变形
1.工程中的弯曲变形问题,挠曲线的近似微分方程;
2.用积分法求弯曲变形;
3.用叠加法求弯曲变形;
4.简单超静定;
5.提高梁弯曲刚度的措施。
第七单元 应力和应变分析 强度理论
1.掌握二向应力状态分析的解析法和图解法;
2.掌握广义胡克定律及四种常用强度理论及计算;
3.了解三向应力状态及最大切应力;
4.了解脆性断裂和塑性屈服理论及应用范围。
第八单元 组合变形
1.掌握拉伸、压缩与弯曲的组合变形下杆件的强度计算;
2.掌握扭转与弯曲组合变形下杆件的强度计算。
第九单元 压杆稳定
1.掌握不同支座条件下细长压杆的临界压力计算及适用范围;
2.理解临界应力总图;
3.掌握经验公式及压杆的稳定性校核。
第十单元 能量法
1.能量法概述;杆件应变能的计算;
2.卡氏第二定理;
3.莫尔定理。