文档介绍：材料力学教学大纲
一、本课程的目的和任务
材料力学是本专业的技术基础课,通过学习,要求学生对杆件的强度、刚度、稳定性以及合理设计构件提供必要的基础知识。要求具有比较熟练的计算能力,并学会初步的基本试验方法。
二、本课程的基本要求
1、对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。
2、对常用杆类零件会初步简化为力学计算模型。
3、对各种基本变形下的构件能熟练地应用截面法分析内力,画出内力图。
4、正确理解、应用强度刚度条件及压杆稳定性计算。
5、对于应力状态理论及强度理论要有明确的概念(危险点分析及确定),要能熟练地运用应用圆法求出主应力及最大剪应力数值及方向。
6、对于组合变形下构件会熟练地分析内力、判别危险面;综合运用基本变形的结果,应力分析的知识,建立强度条件。
7、熟练掌握简单超静定问题的求解方法。
8、对于基本图形的几何性质(如惯性抗弯抗扭截面系数等)要熟记,对组合图形会求形心轴惯矩。
9、对能量法计算变形的有关基本原理应有明确的认识,主要是熟练掌握莫尔法及简化积分运算的图乘法。掌握应用重点是直杆。
10、对动荷影响只要求一般了解(指简单惯性力问题及冲击问题)。
11、交变应力下构件强度计算应着重了解基本概念、破坏原因、持久极限测定及影响因素,会查表找各种系数。
12、初步掌握常温静载下材料的力学性能测定方法。
13、初步了解并学会使用电阻应变仪进行电测应力的基本原理和方法。
三、本课程的基本内容及学时分配
(一)讲课
1、绪论
材料力学的任务和研究对象。变形固体的基本假定。杠杆变形的基本形式。
2、拉伸和压缩
直杆轴向拉伸和压缩的概念及实例。截面法,轴力和轴力图、应力。直杆横截面和斜截面上的应力。许用应力。强度条件,三类问题的计算。
轴向拉伸和压缩时的变形。线应变、胡克定律、弹性模量。抗拉(压)刚度。泊松比。
低碳钢的拉伸试验,应力—应变图及其特征点—比例限、弹性限、屈服、强度限。塑性指标—延伸率、截面收缩率。冷作硬化。铸铁和其他材料的拉伸试验。压缩时材料的力学性能。压缩时应力—应变图。应变能,比能。
安全系数的确定和许用应力。应力集中的概念。
简单垃压超静定问题的解法。装配应力和温度应力。
3、剪切
剪切的概念和实例。剪切的实用计算。挤压的实用计算。纯剪切。剪切胡克定律。剪切弹性模量。剪应力互等定理。
4、扭转
扭转的概念和实例。功率、转速与外力矩间的关系。扭矩和扭矩图。圆轴扭转时的应力和变形。极惯矩。抗扭截面模量。抗扭刚度。强度条件和刚度条件。
扭转时的弹性应变能。密圈螺旋弹簧的应力和变形计算。
矩形截面杆纯扭矩的主要介绍。
5、弯曲
(1)内力
产生弯曲的概念和实例。梁的计算简图。剪力、弯矩及其方程。剪力图及弯矩图。弯矩、剪力与分布载荷集度间的微分关系及其应用。迭加法作Q、M图。
(2)应力
纯弯曲时梁的正应力。弯矩与挠曲线间的关系。抗弯刚度。抗弯截面模量。
静矩,惯矩,惯性半径。简单图形惯矩和惯积的计算。平行移轴公式。转轴公式。组合图形的惯矩和惯积计算。形心主轴和形心主惯矩。
非对称截面梁平面弯曲条件。纯弯曲理论的推广。梁按正应力的强度计算。
矩形截面的剪应力。圆形和工字形截面梁的剪应力。梁按剪应力的强度校核。提高弯曲强度的措施。
弯曲中心的概念。