《材料力学B》课程教学大纲(本科).pdf

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1、材料力学B课程教学大纲 课程英文名 Mechanics of Materials B 课程代码 A0803K15 学分 3 总学时 48 理论学时 43 实验/实践学时 5 课程类别 学科基础课 课程性质 选修 先修课程 高等数学大学物理 适用专业 理工科专业 开课学院 机电学院 执笔人 审定人 制定时间 2020年12月 注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标（一）课程地位 材料力学B是材料科学与工程专业学生必修的学科基础课，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及刚度问题有明确的

2、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。使学生在潜移默化中领悟力学发展对科技发展的作用、体会 科学家们的科学精神和中华文明为人类文明所做出的伟大贡献，激发学生的爱国热情，培养学生 的社会责任感。（二）课程目标 1.理解静力学和材料力学的基本概念，明确认识静力学和材料力学的基本分析方法，常用材 料的基本力学性能，引导学生深刻理解所学专业的重要意义。（工程知识L2/H）2.综合培养学生运用课程知识能力、团队合作能力和自主学习的意识，通过资料检索、查询、分析，对机械工程复杂问题提出解决方案。（问题分析2.2/H）3.

3、学会操作实验设备和仪器，进行材料性能的测定以及应力-应变曲线的表征，并具备一定 的实验分析能力，更好地将理论知识与工程应用相联系，培养学生认真严谨的做事态度和对未来 所从事职业的使命感和责任心。（研究4.2/H）二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，实验教学为辅。1.课堂教学主要讲解物体受力强度、刚度的计算方法。通过实例的讲解，使同学们更好地 熟悉或掌握典型工程构件的强度和刚度计算的方法和步骤，提高学生对工程力学的学习兴趣、培 养思维方式和工程中力学问题处理方法。课堂教学尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课 堂教学，提高教学效果。2.实验教学主要通过拉伸实验，扭转实验，弯曲实验，加深

4、学生对理论知识的理解，培养 学生熟练运用所学知识的能力、收集和提炼信息的能力以及解决实际问题的能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系注：L支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）;课程目标 课程目标对毕业要求的支撑程度（II、M、L）毕业要求1 毕业要求2 毕业要求3 课程目标1 H 课程目标2 H 课程目标3 H 3.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 第一章静力学基本概念 静力学基本概念 L1 约束与约束力 L1 受力图 L1 第二章汇交力系 汇交力系合成 L1 汇交力系平衡几何条件 L2 汇交

5、力系平衡解析条件 L3 第三章力偶系 力对点之矩矢 L2 力对轴之矩 L2 力偶矩矢 L3 力偶矩矢性质、合成与平衡 L1 第四章平面任意力系 力的平移 L1 平面任意力系向一点简化 L1 平面任意力系平衡、刚体系平衡 L3 静定与静不定问题 L3 第五章空间任意力系 空间任意力系简化 L2 平衡条件 L3 第七章绪论 材料力学对象 L1 基本假设 L1 外力与内力 L1 正应力与切应力 L3 正应变与切应变 L3 第八章轴向拉伸与压缩 轴力图，拉压应力，失效与许用应力 L3 胡克定律与拉压杆变形 L3 连接部分强度计算 L3 第九章扭转 动力传递与扭矩 L2 切应力互等定力与剪切胡克定律 L

6、2 圆轴扭转横截面应力 L3 扭转强度条件 L2 第十章弯曲内力 梁的计算简图 L1 剪力与弯矩 L3 剪力弯矩方程，剪力弯矩图 L2 第十一章弯曲应力 对称弯曲应力 L3 对称弯曲切应力 L3 梁的强度条件 L1 梁的强度合理设计 L2 第十二章弯曲变形 挠曲线近似方程 L3 计算梁位移计分法 L3 梁刚度条件 L3 基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3.熟练掌握 五、课程学时安排 章节号 教学内容 学时 数 学生任务（作业、自学、讨论等 任务要求）对应 课程 目标 第1章 静力学的基本概念，受力图 1-1静力学基本概念 1-2约束与约束反力 1-3受力图 2 1.完成习题1-1、1-4作

7、业 2.课前或课后自学静力学、受力 图内容 课程 目标 1 第2章 平面汇交力系 2-1汇交力系的合成 2-2汇交力系的平衡条件 2 1.完成习题2-4、2-5、2-7作业 2.课后复习课堂内容并把汇交力 系推广到一般力系 课程 目标 1 第3章 平面力偶系，平面一般力系 3-1力对点之矩 3-2力对轴之矩的概念 3-4力偶的等效条件和性质 3-5力偶系的合成 3-6力偶系平衡条件 2 1.完成习题 3-2、3-3、3-4、3-6 作业 2.寻找平面一般力系在工程实践 中的典型应用 课程 目标 2 第4章 平面一般力系 4-1力线平移 4-2平面任意力系向一点简化 4-3平面一般力系向一点简化

8、 主矢与主矩 4-3平面任意力系的平衡条件 4-4刚体系的平衡 2 1.课后复习课堂内容并把一般力 系推广到空间任意力系 课程 目标 2 第5章 平面一般力系，空间任意力系 5-2空间力系的平衡方程 2 1.完成习题5-2、5-3作业 课程 目标 2 第7章 轴向拉伸与压缩，连接部分的 强计算 7-1材料力学的研究对象 7-2材料力学的基本假设 7-3外力与内力 7-4正应力与切应力 7-5正应变与切应变 4 1.完成习题7-1、7-2、7-4作业 2.课后类比正应力效果，分析切 应力作用情况 课程 目标 3 第8章 轴向拉伸与压缩，连接部分的 6 1.完成习题8-2、8-5、8-8作业 课程

9、 强计算，低碳钢和铸铁拉伸实 验 8-1引言 8-2轴力与轴力图 8-3拉压杆的应力与圣维南原理 8-4材料在拉伸与压缩时的力学 性能 8-5应力集中的概念 8-6失效、许用应力与强度条件 8-7胡克定律与拉压杆的变形 8-8简单拉压静不定问题 8-9连接部分的强度计算 2.完成实验报告 目标 2 第9章 扭转变形 9-1引言 9-2动力传递与扭矩 9-3切应力互等定理与剪切胡克 定理 9-4圆轴扭转时的应力 9-5极惯性矩与抗扭截面系数 2 1.课后分析正应力与切应力工作 作用在梁上的情况 课程 目标 1 第9章 扭转变形，弯曲内力 9-6圆轴扭转时的强度条件 9-7圆轴扭转时的变形与刚度计

10、 算 9-8非圆截面轴扭转简介 4 1.完成习题9-1、9-2、9-4作业 课程 目标 1 第10章 弯曲内力，低碳钢和铸铁的扭 转试验，3 1,完成实验并撰写实验报告 2.分析实验与理论结果的不同并 寻找原因 课程 目标 3 第10章 弯曲内力 10-1引言 10-2梁的计算简图 10-3剪力与弯矩 2 1,完成习题 10-3、10-5、10-7 作 业 课程 目标 2 10-4剪力、弯矩方程与剪力、弯 矩图 10-5剪力、弯矩和分布载荷集度间 的关系 第11章 惯性矩的计算，弯曲应力 11-1引言 11-2对称弯曲正应力 11-3惯性矩与平行轴定理 4 1.课后分析应力效果作用在材料 时，

11、形变与何种物性参数有怎样 的关系 课程 目标 1 第11章 惯性矩的计算，弯曲应力，弯 曲变形 11-4对称弯曲切应力 11-5梁的强度条件 11-6梁的合理强度设计 11-7双对称截面梁的非对称弯曲 11-8弯拉（压）组合 4 1.完成习题 11-2、11-3、11-5 作 业 课程 目标 1 第12章 弯曲变形，梁的弯曲实验 12-1引言 12-2挠曲线近似微分方程 12-3计算梁位移的积分法 12-6梁的刚度条件与合理刚度设 计 6 1.完成习题 12-1、12-3、12-6 作 业 课程 目标 1 第13章 应力状态和强度理论 13-1引言 13-2平面应力状态应力分析 13-3极值应

12、力与主应力 13-4复杂应力状态的最大应力 13-5广义胡克定律 1 1,完成习题13-1、13-2作业 课程 目标 2 第14章 拉弯（压）组合、弯扭拉（压）组合 14-1引言 14-2关于断裂的强度理论 14-3关于屈服的强度理论 14-5弯扭组合与弯拉（压）扭组合 2 1.完成习题14-3、14-4作业 2.课后知识总复习 课程 目标 2 六、实践环节及基本要求注：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。序号 实验项目名称 学时 基本要求 学生任务 实验 性质 实验 类别 1 低碳钢和铸铁拉伸 2 了解典型材料拉伸力学性能 完成实验 报告 验证 必做

13、2 低碳钢和铸铁的扭转 1 了解典型材料扭转力学性能 完成实验 报告 验证 必做 3 梁的弯曲 2 了解典型材料弯曲力学性能 完成实验 报告 验证 必做 七、考核方式及成绩评定 考核内容 考核方式 评定标准（依据）占总成绩比例 过程考核 含到课率、课堂讨论发言、平时 作业、实验等 点名记录、课堂发言记 录、作业完成质量和实验 与实验报告质量 30%期末考核 闭卷 卷面成绩 70%考核类别 考试 成绩登记方式 百分制 八、推荐教材与主要参考书推荐教材：工程力学（静力学与材料力学）单辉祖、谢传锋，高等教育出版社2004,1工程力学（I）范钦珊、王琪主编，高等教育出版社2002,6 材料力学实验指导书，张竞，中国水利水电出版社2010.7主要参考书：工程力学，原方，清华大学出版社，2006,1简明工程力学教程，范本隽等，科学出版社，2005,3