《材料力学C》课程教学大纲
课程代码:0801105003 课程名称:材料力学C
英文名称:Mechanics of Materials C 学 分:3.5 总 学 时:56
讲课学时:46 实验学时:4 习题课学时:6
适用对象:材料成型及控制工程、电气工程及其自动化(输配电)等专业4年制本科生 先修课程:《高等数学》、《理论力学》
学生自主学习时数建议:56
一、课程性质、目的和任务
材料力学B是材料成型及控制工程、电气工程及其自动化(输配电工程)等专业的一门重要的专业基础必修课。它的目的和任务是使学生了解材料的力学性能,掌握材料在外力作用下的变形破坏规律;能够熟练地应用静强度理论解决工程设计中杆件的强度问题、刚度问题和稳定性问题;同时为有关后续课程的学习奠定必要的理论基础。
二、教学基本要求
本课程的教学基本要求为:
1、了解材料力学的基本概念、掌握材料力学研究问题、解决问题的基本方法。 2、具有将杆类零构件简化为力学模型的初步能力。
3、能够熟练地运用截面法分析杆件的内力,绘制杆件的内力图。 4、了解材料的常规力学性能参量及其测试方法。
5、掌握杆件在四种基本变形下横截面上的应力分布规律及其计算方法;能够熟练地解决杆件在四种基本变形下的强度问题。
6、理解点的应力状态的概念;能够熟练地运用解析法进行二向应力状态下点的应力状态分析
计算。
7、理解强度理论,会运用强度理论解决复杂应力状态的强度问题;能够熟练解决弯拉、弯压
和弯扭杆件组合变形的强度问题。
8、掌握杆件在轴向拉伸(压缩)、扭转、弯曲时的变形计算方法,能够熟练地解决杆件的刚
度问题。
9、会运用变形比较法解决简单的拉伸(压缩)超静定问题。
10、理解压杆稳定概念,会计算压杆的临界力、临界应力,能够熟练地进行压杆的稳定性计
算。
11、了解应力电测法。 三、教学具体内容
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第一章 绪论
1、教学内容
(1)材料力学的基本任务 (2)材料力学的基本假设 (3)材料力学的研究对象 (4)杆件的基本变形
第二章 轴向拉伸与压缩
1、教学内容
(1)轴向拉伸与压缩的概念 (2)内力与截面法·轴力与轴力图 (3)应力概念·拉压杆的应力 (4)应变概念·拉压杆的变形 (5)材料拉伸时的力学性能 (6)材料压缩时的力学性能 (7)拉压杆的强度计算 (8)应力集中的概念 (9)拉压超静定问题
2、重点和难点
(1)重点:内力与截面法、材料拉伸与压缩时的力学性能、拉压杆的强度计算 (2)难点:拉压超静定问题
第三章 剪切与挤压
1、教学内容
(1)剪切与挤压的概念 (2)剪切的实用计算 (3)挤压的实用计算 (4)工程实例
2、重点和难点
(1)重点:剪切的实用计算、挤压的实用计算 (2)难点:连接件的强度计算
第四章 扭转
1、教学内容
(1)扭转的概念和实例
(2)外力偶矩的计算·扭矩和扭矩图 (3)扭转圆轴横截面上的应力
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(4)扭转圆轴的强度计算 (5)扭转圆轴的变形与刚度计算
2、重点和难点
(1)重点:扭转圆轴的强度计算 (2)难点:扭转圆轴的刚度计算
第五章 弯曲内力
1、教学内容
(1)弯曲的概念和实例 (2)受弯杆件的简化 (3)剪力和弯矩
(4)剪力方程和弯矩方程·剪力图和弯矩图 (5)载荷集度、剪力和弯矩间的关系
2、重点和难点
(1)重点:剪力图、弯矩图
(2)难点:剪力与弯矩的快速计算、剪力图与弯矩图的快速绘制第六章 弯曲应力
1、教学内容 (1)截面的几何性质 (2)弯曲正应力及其强度计算 (3)弯曲切应力及其强度计算
(4)梁的合理强度设计 2、重点和难点
(1)重点:弯曲正应力及其强度计算 (2)难点:脆性材料梁的正应力强度计算
第七章 弯曲变形
1、教学内容 (1)弯曲变形概念 (2)挠曲线近似微分方程 (3)计算弯曲变形的积分法 (4)计算弯曲变形的叠加法
(5)梁的刚度计算 (6)简单超静定梁 2、重点和难点
(1)重点:计算弯曲变形的叠加法、梁的刚度计算
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(2)难点:叠加法的技巧、求解超静定梁
第八章 应力状态分析与强度理论
1、教学内容 (1)应力状态的概念 (2)复杂应力状态的工程实例 (3)二向应力状态分析的解析法 (4)三向应力状态简介 (5)强度理论
2、重点和难点
(1)重点:二向应力状态分析的解析法、强度理论 (2)难点:点的应力状态的概念、强度理论的适用范围
第九章 组合变形
1、教学内容
(1)概述
(2)拉伸或压缩与弯曲的组合
(3)扭转与弯曲的组合 2、重点和难点
(1)重点:拉伸或压缩与弯曲的组合
(2)难点:扭转与弯曲组合变形杆件的强度计算
第十章 压杆稳定
1、教学内容 (1)压杆稳定的概念 (2)临界力的欧拉公式 (3)临界应力的欧拉公式 (4)临界应力的经验公式
(5)压杆的稳定计算·安全因数法 (6) 提高压杆稳定性的措施 2、重点和难点
(1)重点:欧拉公式、压杆的稳定计算 (2)难点:欧拉公式的适用范围
四、所含实践环节
1、习题课
安排6学时的习题课,其中包括2学时的期中测验和2学时的期中测验试卷分析。 2、实验
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实验安排在课程内。共开设2个实验计4学时,分别为:
(1)低碳钢和铸铁的拉伸试验与压缩实验,测定低碳钢的屈服极限?s、强度极限?b、延 伸率?和断面收缩率?;测定铸铁在拉伸和压缩时的强度极限?b,2学时。
(2)矩形截面纯弯曲梁正应力分布电测实验,2学时。
五、课外习题及课程讨论
为了达到本课程的教学基本要求,必须高度重视课外习题与习题课的教学环节。
每一次课后应布置3-5道能够覆盖所学知识点且有一定深度的课外作业,并及时认真批阅,若发现较为普遍的问题,应专门安排时间讲解。
在平时理论教学中,应注重对例题的讲解,首先是要精选例题,例题要典型,能起到举一反三的作用;其次,在讲解例题时,重点是讲方法和思路,点容易出错的地方。
习题课上,主要解决教学中的重点、难点问题,以及一些结合工程实际的综合性的问题。
六、教学方法与手段
本课程采用板书、教具与多媒体相结合、以多媒体为主的方式进行课堂教学。
七、各教学环节学时分配 章节(或内容) 绪论、轴向拉伸与压缩 剪切与挤压 扭转 弯曲内力 期中测验与小结 弯曲应力 弯曲变形 应力状态与强度理论 组合变形 压杆稳定 复习 合计 讲课 10 4 4 4 6 4 4 4 4 2 46 实验 2 2 4 上机 习题课 2 4 6 讨论课 自主学习 10 4 4 8 2 6 6 6 4 6 56 合计 22 8 8 14 6 14 10 10 8 10 2 112 八、学生自主学习要求
本课程作为一门重要的专业基础课程,其内容多、难度大,学生在认真听课的同时,必须加强课堂外的自主学习。学生自主学习的要求为:
1、每一堂课前,应认真预习下一节课要讲的主要内容,使自己对新课有初步认识和大概了解,
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