《材料力学B》教学大纲（本科）.docx

材料力学B教学大纲课程英文名Mechanics of Materials B课程代码AO8O3KO6学分2.5总学时40理论学时34实险/实践学时 6课程类别学科基础课课程性质限选先修课程高等数学普通物理理论力学适用专业机械电子专业开课学院机电工程学院执笔人审定人2019年9月一、课程地位与课程目标（-）课程地位材料力学（B）是机械设计制造及其自动化专业的一门必修的学科基础课程，通过本课 程的教学，要求学生对工程中的力学问题具备必要的知识，并对杆件在各种变形时的强度、刚度 和稳定性问题有明确的基本概念、必要的基础知识、一定的计算能力以及初步的分析能力和实验 能力，为学习后继课程以及解决工程技术问题提供必要的基础。（二）课程目标（1）理解材料力学的基本概念，明确认识材料力学的基本分析方法：（工程知识L1/H;问题分 折 2. 1/11）（2）掌握杆类零、构件简化为计算简图的方法：直杆在常见载荷作用下的变形计算方法，熟练 掌握杆件的内力分析方法，能绘制相应的内力图；计算简单压杆的临界载荷和临界应力；常用材 料的基本力学性能：了解电测实验应力分析的基本原理和方法。（问题分析2. 1/11;研究4. 2/H） （3）熟练掌握杆件的应力计算方法与强度计算方法，掌握杆件变形泞算和刚度计算方法：掌握 求解一次静不定问题（拉、压、弯曲）；应力状态理论和强度理论。（问题分析2.1/H：研究4. 2/11）二、课程目标达成的途径与方法材料力学B课程教学以课堂教学为主，结合白主学习和实验教学，培养学生具备工程力 学问题的必要知识，并对杆件在各种变形时的强度、刚度和稳定性问题TF明确的基本概念、定 的计算能力以及初步的分析能力和实验能力，为解决工程技术问题提供必要的电模及分析计算基 础。<1）课堂教学主要讲述材料力学的基本概念，基本原理、建模和计算方法。结合实际课程内容， 将机械理中材料力学的实例融入理论教学中，使学生能够更加容易理解抽象的理论知识，形成 良好的思维方式和学习方法。（2）针对某些较为容易或和实际应用联系密切的知识点，列出部分内容作为学生自主学习环节， 训练，培养学生自主学习意识和解决工程问题的能力。（3）设计验证性、设计性实验，采用实验教学方式，训练实验技能，培养理论知识的应用能力、 实验数据分析、判断和处理能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度毕业要求1.1毕业要求2.1毕业要求4.2课程目标（I）H课程目标（2）HH课程目标（3）H注：1.支撑强度分别填写II、V或L （其中H表示支挖程度高、M为中等、L为低）;2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求1 .材料力学概述基本假设，外力及其分类，内力、截面法和 应力的概念L1变形与应变，杆件变形的基本形式L22.轴向教荷作用下杆件的材 料力学问题拉、压杆的内力、应力和变形计算L2强度问题，拉、压静不定问题，应力集中和 应变能的概念L3剪切和挤压的实用计算L33.轴向载荷作用下材料的力 学性能应力应变曲线，弹性力学性能L2极限应力值强度指标，韧性指标,单项 压缩时材料的力学行为L24.圆轴扭转时的强度与刚度 计算外力偶矩的计算，扭转和扭矩图L1纯剪切，弱切虎克定律，切应力互等定理L2圆轴扭转时应力和变形，圆轴扭转时强度计 算L3碉轴扭转时刚度计算，网轴扭转简单超静定 问题L25.梁的强度问题平面弯曲，剪力和弯矩，剪力图和弯矩图， 载荷集度、剪力和弯矩三者的关系L3载荷集度、剪力和弯矩三者的关系L2截面图形几何性质（形心、静矩、惯性矩、 惯矩积、平行移轴公式）L1平面弯曲时的正应力，正应力强度条件L3弯曲切应力，斜弯曲的应力计算与强度计算LI弯曲与轴力的组合变形时的应力计算L36.梁的变形分析与刚度计算梁的变形与位移，挠曲线的近似微分方程L3用积分法和梯加法求梁的变形，刚度计算L2简单静不定梁L27.应力状态与强度理论及其 工程应用应力状态的基本概念，平面应力状态时任意 方向上的正应力L2应力状态中的主应力与最大剪应力，应力圆 及其应用，广义虎克定律，应变能与应变能密 度L3四种常用强度理论L2圆轴承受扭转与弯曲组合时的强度计算L3炭1柱形薄壁容器的强度计算L28.压杆的稳定性问题压杆稳定的概念，两端绞支压杆的临界力， 不同支承对压杆临界载荷的影响，欧拉公式的 适用范围，临界应力总图.L2压杆的稳定性设计L2基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练常握五、课程学时安排章节号教学内容学时分 配学生任务对应 课程 目标作业 要求自学要求讨论第一章1.1 材料力学的研究内容1.2 杆件的受力与变形形式1.3 工程构件静力学设计主要内容L4关于材料的基本假定21-11-21-3课前自学材 料力学概述课程 目标1L5弹性体受力与变形特征L6材料力学的分析方法应力应变的关系21-5课前自学应 力应变概念课程 目标1第二章2.1 轴力与轴力图2.2 轴向载荷作用卜杆件横截面上 的应力2.3 最简单的强度问题2.4 横向载荷作用卜的变形分析与 计算22-42-7课前自学被 面法讨论拉 压静不 定问题课程 目标22.5 两种典型材料拉伸时力学性能2.6 两种典型材料压缩时力学性能22-62-10课前自学材 料的力学性 能课程 目标 2,3实验一金属材料拉伸实验2课前自学拉伸实验步骤课程 H标2第三章3.1倍接件的强度失效形式及相应 的强度计算方法23-13-2课前自学连 接强度问题课程 目标 2第四章4.1 外加扭力矩、扭矩与扭矩图4.2 剪应力互等定理剪切胡克定理24-14-2课前更习故 面法课程目标14.3 圆轴扭转时横截面上的剪应力 分析与强度设计4.4 圆杆扭转时的变形及刚度条件24-34-4课前匆习内 力图的画法， 预习扭转应 力公式讨论内 力图的 画法课程 目标1第五章5.1 工程中的弯曲构件5.2 梁的内力及其与外力相互关系5.3 剪刀方程与弯矩方程25-15-2课前预习弯 曲内力课程 目标25.4 剪力图与药矩图5.5 载荷集度、剪力、弯矩之间的微 分关系5.6 钢架的内力与内力图25-3课前复习剪 力方程和弯 矩方程课程 目标 2第六章6.1 与应力分析相关的截面图形几 何性质6.2 平面弯曲时梁横截面上正应力6.3 梁的强度计算26-16-3课前预习弯 曲应力课程 目标 2,36.4 弯曲剪应力分析6.5 斜弯曲的应力计算与强度分析26-46-5课前复习弯 曲正应力公 式讨论弯 曲应力 计算课程 目标 26.6弯矩与轴力同时作用时横截面 上的正应力2实验二弯曲电测实验2课前自学实 验步骤课程 目标2第七章7.1 梁的变形与梁的位移7.2 梁的小挠度微分方程及其枳分7.3 登加法确定梁的挠度与转角27-17-2课前预习弯 曲变形课程 目标2笫七章7.4梁的刚度问题7.5简单的静不定梁27-47-5课前预习梁 的刚度问题课程 目标 2第八章8.1 应力状态的基本概念8.2 平面应力状态任意方向面上的 应力8.3 应力状态中的主应力与最大剪 应力8.4 应力圆及其应用28-18-28-38-4课前预习应 力状态课程 目标28.5 一般应力状态下的应力一应变 关系8.6 - 一般应力装态下的应变能密度28.7 强度理论概述8.8 关于脆性断裂的强度理论8.9 关于屈服的强度理论28-68-78-88-10课前预习强 度理论，主应 力讨论组 合变 形，强 度理 论。课程 H标 2,3实险三弯扭组合实验2课前自学弯 扭组合实验 方法与步骤课程H标2六、实践环节及基本要求序号实验项目基本要求实验性质实验类别1金属材料拉伸实验测定低碳钢的弹性模母E： 测定低碳钢的力学性能验证必做2金属材料扭转实验测定低碳钢的扭转的弹性 模量G,测定金属材料扭转 时的变形性能验证必做3弯扭组合变形实验测定梁在弯扭组合变形下 应力分布规律验证必做实验学时6学时注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等：2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核形式考核内容评定标准占比过程考核考核课堂教学各知识点的豆习程度、听 课效果和掌握熟练度。以点验到课率，课堂互动回答问题等形 式，检验学生学习态度。中国计量学院学生课 程平时成绩考核细则20%期末考核考核各知识点的基本概念、机构设计基 本方法、特性分析、设计方法。题型为试卷参考答案和评分 标准70%填空、判断和计算等。课内实验考核各知识点的实际应用情况，通过学 习测量、分析和处理实验数据方法等实 验技能。以实验报告形式，验证知识点 理论上的正确性。实验报告10%考核类别考试成绩登记方式百分制八、课程目标达成度评价方法课程目标教学环节成绩评定课程目标1讲授作业Am期末考试B10实验二实验成绩C10目标达成度 l=Ai/Aio*0.2+Bi/ Bio*0.7+Ci/Cio*0.1课程目标2讲授作业Ajo期末考试BK）实验一实验成绩Qo目标达成度 2=A2/A2o*O.2+B;/ B2o*O.7+C2/ C/0.1课程目标3讲授作业A.w期末考试Bm>实验3实验成绩Cw目标达成度 3=A,1/AW*O.2+BJ/ B3O*O.7+C3/ Cjo*O. 1批注U1:新增.课程目标是通过哪些教学环节达成的.成绩评定就有几项内容注：上述Ax。、B、a、C、”分别是作业、期末考试和实验成绩中对应于课程目标x的题目或是 实验中总分：A、B,、C、分别是作业、期末考试和实验成绩中对应于课程目标x的题目或是实 验中学生的平均得分.九、推荐教材与主要参考书推荐教材材料力学范钦珊殷雅俊编，清华大学出版社，2004.9材料力学（第四版）刘鸿文，高等教育出版社，2004.1材料力学实验指导书认张竞，中国水利水电出版社2010.7 主要参考书材料力学教程，单辉祖编，高等教育出版社，2004.1材料力学学习指导，殷雅俊，清华大学出版社，2004.9 附件一、作业评分标准表考核内容A (90-100)B <80-89)C (70-79)D (60-69)E (<60)知识及概念 掌握程度 （权重30%）知识及概念 掌握全面，运 用得当知识及概念 掌握较全 面，能正确运用知识及概念 掌握较全面， 能够运用，但 没有考虑约 束条件知识及概念 掌握程度一 股，并不能正 确运用没有掌握知 识及概念，不 会运用公式解题过程的 正确性、完整 性（权重70%）解题过程正 确、完整，逻 辑性强，答案 正确率超过 90%,书写清 晰解题过程较 正确、完整， 逻辑性较强， 答案正确率 超过80%, 书写清晰解题过程较 基本正确、完 整，答案正确 率超过70%解题过程中 存在错误，答 案正确率超 过60%解题过程错 误且不完整， 答案正 确率低于60%二、实蛤考核标准表考核内容A (90-100)B <80-89)C (70-79)D (60-69)E < <60)现场操作流 程熟练性 （权重40%）试验操作流 程正确、熟练 程度高试验操作流 程基本正确、 熟练程度较高试验操作流 程基本正确、 会有小失误， 熟练程度尚 可试验操作流 程正确性失 误较多，不够 熟练试验操作流 程错误，不熟 练,实验原理 和目的不清试验结果正 确性和试验 报告规范性 （权垂60%）试验结果正 确，完整，数 据分析合理， 试验报告书 写规范、内容 清晰试验结果较 合理、完整， 数据分析较 合理,试验报 告书写较规 范、内容较清 晰试验结果较 合理、完整性 欠缺，数据分 析不够合理， 试验报告书 写较清晰试验结果合 理、完整性欠 缺，数据分析 不合理，试验 报告书写不 够规范、清晰试验结果不 合理，存在明 显错误，数据 分析错误，试 验报告书写 不规范、不清 晰、课程试卷设十卜方案序号课程目标,考察点占比期末期 末备注1理解材料力学的基本概 念，明确认识材料力学的 基本分析方法：常用材料 的基本力学性能：材料力学的基本概念和 基本原理杆件在各种变形时的强 度、刚度和稳定性问题的 基本概念常用材料的基木力学性 能20%题型：填空题、选择题 难度分为：容易、中等偏 易、中等偏难三个等次， 其比例构成近似为30： 40： 302掌握杆类零、构件简化为 计算简图的方法；直杆在 常见我荷作川下的变形计 算方法，熟练掌握杆件的 内力分析方法，能绘制相 应的内力图：计算简单压 杆的临界教荷和临界应 力，并能对简单压杆进行 稳定校核；了解电测实验 应力分析的基本原理和方 法。绘制内力图、计算简图 杆类变形计算方法和内 力分析方法简单压杆的临界载荷和 临界应力简单压杆的稳定校核30%题型：选择题、计算题 难度分为：容易、中等偏 易、中等偏难三个等次， 其比例构成近似为30：40： 303熟练掌握杆件的应力计算 方法与强度计算方法，学 握杆件变形计算和刚度计 算方法：掌握求解一次静 不定问题（拉、压、弯曲）； 应力状态理论和强度理 论，掌握组合变形下的强 度计算方法：掌握动载荷 状态下的杆件的强度计算 方法。杆件的应力计算和强度 计算杆件的变形计算和刚度 计算一次静不定问题应力状态强度和强度理论组合变形下的强度计算 动载荷状态更的强度计算50%题型：计算题难度分为：容易、中等偏 易、中等偏难、难四个等 次，其比例构成近似为10： 40： 20： 30