2022年材料力学A教学大纲 .pdf

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1、第 1 页/ 共 6 页材料力学 A 一、课程说明课程编号：120704X10 课程名称：材料力学A / Mechanics of Materials A 课程类别：学科基础课学时/学分： 80/5 先修课程：高等数学、大学物理、理论力学适用专业：工程力学教材：材料力学（第一版）, 主编, 武汉大学出版社 , 2015年教学参考书：1. 材料力学、 (第五版 ),刘鸿文主编 , 北京：高等教育出版社. 2010年2. 材料力学、(第五版 ),孙训方主编 ,北京： 高等教育出版社 . 2009年3. Mechanics of Materials(第一版 ) James M.Gere著,北京：机械

2、工业出版社 , 2004年二、课程设置的目的意义材料力学 A课程是为工程力学专业设立的一门学科基础课，它是连接基础课和专业课的桥梁， 在工程力学专业的教学计划中占有重要的地位。课程设置目的是通过学习材料力学A 这门课程，要求学生掌握工程结构中构件的强度、刚度和稳定性问题的基本概念及必要的基础知识，掌握工程结构中构件的承载能力分析和计算，培养学生在工程设计中有关力学方面的分析计算能力和解决工程实际问题的能力；为学生进一步学习后续结构力学、实验力学、弹性力学等其他技术基础课和专业课提供必要的理论基础，为进一步提高分析问题和解决问题的能力奠定必要的力学基础。三、课程的基本要求知识：熟练绘制杆件四种基

3、本变形的内力图，并进行杆件的应力和位移、 强度和刚度的计算； 掌握应力状态分析和强度理论， 掌握组合变形下杆件的强度计算；熟悉能量法的基本原理， 掌握用能量方法计算构件的位移；掌握简单超静定问题的求解方法； 理解压杆的稳定性概念， 掌握轴向受压杆件的临界力计算方法和压杆稳定性计算； 掌握构件作等加速运动、 匀速转动及受冲击作用时的应力和变形计算方法； 了解疲劳破坏的特点和基本概念，疲劳极限与影响构件极限的主要因素。能力：掌握工程结构中构件的承载能力分析计算方法，培养在工程设计中有关力学方面的分析计算能力、 培养严谨的科学推理、 严密的逻辑思维、 正确的工名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载

4、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 第 2 页/ 共 6 页程问题表达， 掌握解决工程实际问题的一般方法；在力学与工程实际问题的结合中培养创新意识，提高分析问题和解决问题的能力；素质：通过课程的学习、分析、讨论、辩论等环节培养学生与工程技术人员沟通交流素质，提升对职业道德和责任感的理解， 具备较强的专业团队合作精神；通过课外导学的模式， 提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应社会发展素质。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配

5、教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨 ) 实践第 1 章绪论材料力学的任务， 变形固体的基本假设，截面法和内力，应力、变形、应变，杆件变形的基本形式。2 2 重 点 是 材料 力 学 的任务；变形固 体 的 基本假设；杆件 变 形 的基本形式难点是变形固体的基本假设。用 力 学 在 工 程中 广 泛 应 用 的典 型 案 例 讲 解材 料 力 学 的 重要意义、 材料力学 的 任 务 和 研究内容。第 2 章拉伸、压缩与剪切轴力与轴力图， 直杆横截面及斜截面的应力，圣维南原理，应力集中的概念； 材料拉伸及压缩时的力学性能， 材料的力学指标；轴向拉压杆的强度条件， 安

6、全因数及许用应力； 轴向拉压杆的变形， 纵向变形与横向变形， 节点位移计算方法； 拉压杆件的应变能， 拉压超静定问题， 温度应力及装配应力； 剪切与挤压的实用计算。8 8 材 料 拉 伸及 压 缩 时的 力 学 性能，材料的力学指标，轴 向 拉 压杆 的 强 度计算，轴向拉 压 杆 的变形计算，简单桁架节点的位移计算，拉压静不定问题求解，连接件的受力分析及剪切面和挤压面面积的计算。教学思路：从外力 -内 力 -应 力 -强度 -变形 -静不定 为 主 线 进 行讲解 .突出强度计 算 和 静 不 定求解的方法， 剪切 与 挤 压 实 用计算的特点。教学模式：课外自 学 和 课 上 提问抢答相结

7、合;课 外 作 业 和 课堂讲解相结合；专 题 辩 论 和 分组讨论相结合。第 3 章扭转扭转概念， 扭矩及扭矩图，纯剪切， 切应力互等定理， 剪切胡克定律，圆轴扭转的应力和强度条件， 圆轴扭转变形和刚度条件，圆轴扭转时的应变能，非圆截面杆的自由扭转简介。4 4 切 应 力 互等定理，剪切 胡 克 定律，圆轴扭转 的 应 力和 强 度 条件，圆轴扭转 的 变 形和 刚 度 条件，圆轴扭转时的应力分析，非圆截面杆的自由扭转。教学思路：通过课 堂 讲 授 分 析圆 轴 的 强 度 和刚度计算方法，通 过 课 外 作 业与 分 组 讨 论 提升 学 生 对 构 件承 载 力 的 分 析能力。教学模式

8、：课外自 学 和 课 上 提问抢答相结合;课 外 作 业 和 课堂讲解相结合；典 型 案 例 分 析和 课 堂 讨 论 相结合。第 4 章平面图截面的静矩与形心，组合截面的静矩与4 4 静矩、惯性矩、惯性积形心主惯性矩的计教学思路：以平面 图 形 的 几 何名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 第 3 页/ 共 6 页章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨 ) 实践形

9、的几何性质形心计算，惯性矩、惯性积，极惯性矩，平行移轴公式， 转轴公式。的 计 算 和平 行 移 轴公 式 的 应用。算，转轴公式的应用。性质量为基础，通 过 课 堂 讲 授与讨论， 突出静矩、惯性矩和惯性 积 的 计 算 方法。教学模式：课前导 学 、 课 堂 讲授、课中提问抢答、课外作业，课后答疑讨论. 第 5 章弯曲内力平面弯曲的概念， 剪力方程与弯矩方程，剪力图与弯矩图， 剪力、弯矩与载荷集度之间的关系， 利用微分关系画梁的剪力图、弯矩图，曲杆、刚架内力图简介。 叠加原理，用叠加原理作梁的剪力图和弯矩图。8 8 求 指 定 截面 上 的 内力计算，剪力、弯矩与载 荷 集 度之 间 的

10、关系，剪力图与 弯 矩 图的绘制。载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系及其应用，曲杆、刚架的内力图绘制；教学思路：以静力平衡方程为基础，建立剪力、弯矩方程，建立剪力、弯矩与载荷集度之间的关系，通过课堂讲授和训练，着重探讨剪力图、弯矩 图 的 绘 制 方法。教学模式：课前导 学 、 课 堂 讲授、课中提问抢答、课外作业，课后答疑讨论. 第 6 章弯曲应力弯曲变形的平面假设，弯曲正应力公式，弯曲正应力的强度条件，弯曲切应力公式和和切应力强度条件，提高弯曲强度的措施， 开口薄壁截面梁的弯曲切应力流和弯曲中心， 两种材料组合梁的弯曲正应力分析， 梁的极限弯矩与塑性铰。10 10 弯 曲 正 应力公式，弯

11、曲 正 应 力的 强 度 条件，弯曲切应力公式，弯 曲 切 应力 的 强 度条件。开口薄壁截面梁的弯曲切应力流和弯曲中心。两种材料组合梁的弯曲正应力分析，梁的极限弯矩与塑性铰。教学思路：通过弯 曲 应 力 公 式的推导， 突出梁的 弯 曲 理 论 的本质，强调梁的弯 曲 强 度 的 分析与计算。教学模式：课外自 学 和 课 上 提问抢答相结合;课 前 导 学 和 课堂作业相结合；一 般 归 纳 和 重点解析相结合。第 7 章弯曲变形弯曲变形的基本概念，梁的挠曲线近似微分方程， 积分法求梁变形，叠加法求梁变形，梁的刚度校核，提高梁弯曲刚度的措施，简单超静定梁求解。6 6 梁 的 挠 曲线 近 似

12、 微分方程，叠加 法 求 梁的变形，简章 超 静 定梁求解。积分法中利用边界条件和连续条件确定积分常数；叠加法中用逐段刚化法求梁的挠度和转角；教学思路：以梁的挠曲线近似微分方程为基础，突出求梁位移的积 分 法 和 叠 加法，结合梁的变形计算，强调梁的刚度计算和静不定问题求解。教学模式：课前导 学 、 文 献 查阅、课堂讲授、课中提问抢答、课外作业，组织专题讨论，课后名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 第 4 页/ 共

13、 6 页章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨 ) 实践答疑讨论。第 8 章应力状态分析和强度理论应力状态的概念， 平面应力状态分析的解析法及图解法， 三向应力状态分析， 广义胡克定律， 体积应变，三向应力状态下应变能密度、 体积应变能密度、 畸变能密度的概念。 强度理论的概念，最大拉应力理论，最大拉应变理论，最大切应力理论，畸变能理论， 莫尔强度理论。10 10 应 力 状 态的概念，平面 应 力 状态 分 析 的解 析 法 及图解法，广义 胡 克 定律。四种常用 强 度 理论 及 其 应用。三向应力状态，广义胡克定律。断裂失效准则和屈服失

14、效准则教学思路：以理论 分 析 方 式 讲授 应 力 应 变 状态分析、 广义胡克定律； 以总结的 方 式 介 绍 常用强度理论； 以实 例 分 析 的 方式 探 讨 强 度 理论的应用；教学模式：课前导 学 、 课 堂 讲授、课中提问抢答、课外作业，课后答疑讨论。第 9 章组合变形组合变形的概念， 斜弯曲，拉压与弯曲的组合变形， 扭转与弯曲的组合变形， 偏心压缩和截面核心。6 6 组 合 变 形下 杆 件 的强度计算，截 面 核 心的确定。杆件的受力分析，危险截面和危险点的确定。教学思路：以分析 方 式 讲 授 斜弯 曲 、 拉 弯 组合、弯扭组合和偏心压缩等； 以实 例 分 析 的 方式

15、探 讨 各 种 组合 变 形 的 强 度计算；教学模式：课前导 学 、 课 堂 讲授、课中提问抢答、课外作业，课后答疑讨论。第 10 章压杆稳定压杆稳定的概念， 细长压杆临界载荷的欧拉公式， 杆端不同约束的影响， 长度系数，欧拉公式的应用范围，临界应力、 经验公式、临界应力总图，压杆的稳定校核，安全因数法， 稳定因数法， 提高稳定性的措施。4 4 压 杆 稳 定的概念，细长 压 杆 临界 载 荷 的欧拉公式，压 杆 临 界应力总图，压 杆 的 稳定性计算。用稳定因数法进行压杆的截面设计。教学思路：通过典 型 案 例 引 出压 杆 稳 定 的 重要性；以理论分析 方 式 讲 授 柔度、临界应力、

16、欧拉公式、经验公式、临界应力总 图 等 基 本 理论；以例题分析和 讨 论 的 方 式探 讨 压 杆 稳 定的校核；教学模式：课前导 学 、 课 堂 讲授、课外文献查阅、专题辩论、课外作业、课后答疑讨论。第 11 章能量法杆件应变能的计算，功的互等定理、 位移8 8 卡 氏 第 二定理，单位余能定理，虚功教学思路：以互等定理、 余能原名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 第 5 页/ 共 6 页章节教学内容总学时学时分

17、配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨 ) 实践和静不定结构互等定理，余能定理，卡氏第二定理，虚功原理简介， 单位载荷法与莫尔定理。力法正则方程， 用力法解静不定问题。载 荷 法 与莫尔定理。利 用 力 法求 解 静 不定问题。原理。静定基或相当系统的选取。理、虚功原理为基础，着重探讨卡 氏 定 理 和 莫尔定理， 以实例分 析 的 方 式 探讨 能 量 法 在 静不 定 问 题 求 解中的应用；教学模式：课前导 学 、 课 堂 讲授、课外文献查阅、专题辩论、课外作业、课后答疑讨论。第 12 章动载荷构件作等加速运动和匀速转动时的应力计算，冲击时的应力和变形计算，

18、提高构件抗冲击能力的措施。4 4 用 动 静 法进 行 构 件作 等 加 速运 动 和 匀速 转 动 时的 应 力 计算，用能量法 进 行 冲击 时 的 应力 和 变 形计算。动荷因数中静位移的意义和计算。教学思路：以分析 方 式 讲 授 构件 作 等 加 速 运动 和 匀 速 转 动时的应力计算；以 实 例 方 式 讲授 构 件 冲 击 时的 应 力 和 变 形计算；教学模式：课前导 学 、 课 堂 讲授、课外文献查阅、课堂讨论、课外作业、课后答疑讨论。第 13 章交变应力与疲劳强度疲劳破坏的特点和基本概念， S-N 曲线及材料的疲劳极限，影响构件的疲劳极限的主要因素， 构件的疲劳强度计算。

19、4 4 S-N曲 线及 材 料 的疲劳极限，影 响 构 件疲 劳 极 限的 主 要 因素，构件的疲 劳 强 度计算。构件的疲劳强度计算。教学思路：将本章 内 容 分 为 四个专题模块， 学生 分 组 课 外 准备、课堂分组汇报与讨论。教学模式：课前导学、课外文献查阅、课堂分组讨 论 ， 课 堂 点评。机动2 2 80 注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求（实验部分已独立授课）六、考核方式及成绩评定考核方式考核内容成绩比例（ % ）备注课内互动和抢答基础知识，学习的主动性10% 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

20、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 第 6 页/ 共 6 页专题讨论和辩论理论分析能力，交流素质，团队素质10% 分组进行课外作业分析与解决问题的能力，自学能力与素质20% 期末考试基本概念、基本原理、基本方法，分析与解决问题的能力60% 注：对于有小论文、小软件、小制作和小发明等创作的同学，经教研室审查评定可考虑给予加分。七、大纲主撰人：大纲审核人：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -