材料力学
材料力学
1万+ 人选课
更新日期:2025/07/17
开课时间2024/03/31 - 2024/07/14
课程周期15 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

       人类历史有多久,力学的历史就有多久。“力”是人类对自然的省悟。我国第一位桥梁学家隋代李春设计了当今世界上现存最早、跨径最大、保存最完善的古代敞肩石拱桥-赵州桥。北宋李戒在《营造法式》中就曾提到“凡梁之大小,各随其广,分为三分,以二分为厚“。山西应县木塔结构卯榫结合,刚柔相济,耗能减震作用的设计,甚至超过现代建筑学的科技水平,与意大利比萨斜塔、巴黎埃菲尔铁塔并称“世界三大奇塔”。北京天坛祈年殿28根金丝楠木大柱造就了巧夺天工的梁柱结构。国家体育场鸟巢形态如同孕育生命的“巢”和摇篮,寄托着人类对未来的希望,节点复杂多变的杆系网状架构令人叹为观止。这些人类文明积累的成果催生和发展了材料力学。

       材料力学是固体力学中具有入门性质的分支,是最基础的变形体力学。它将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件,定量的研究构件内部在各类变形形式下的力学规律,以便于选择适当的材料,确定恰当的形状尺寸,在保证能够承受预定的荷载的前提下设计出安全而经济的构件。本课程包含杆件四种基本变形(拉压、剪切、扭转、弯曲)、应力状态与强度理论、组合变形、压杆稳定、能量方法、材料力学实验等基本内容以及薄壁杆件的自由扭转、动载荷和疲劳、弯曲的几个补充问题、超静定结构等四个专题。覆盖理工科高等院校长学时课程的教学内容。此外,为加深对内容的理解,我们还专门录制了15个单元,共计460分钟的习题讲解。课程教学内容完全满足后续专业课程学习、从事专业工作、新项目研究、开发和继续学习的要求。本课程教学资源可适用于中等或长学时的材料力学课程以及考研复习课程。

课程大纲
绪论
材料力学课程简介
1.1 材料力学的任务和研究对象
1.2 变形固体的基本假设
1.3 外力、内力与应力
1.4 位移与形变
1.5 本单元小结
绪论单元作业
绪论单元测验
轴向拉伸与压缩
2.1 工程中的轴向拉压问题
2.2 轴向拉(压)的内力
2.3 轴向拉(压)的应力
2.4 材料拉伸(压缩)时的力学性能
2.5 圣维南原理与应力集中
2.6 轴向拉(压)的强度计算
2.7 轴向拉(压)的变形计算
2.8 轴向拉(压)超静定问题
2.9 温度应力和装配应力
2.10 本单元小结
进阶训练1:轴向拉伸与压缩习题课
轴向拉伸与压缩作业
轴向拉伸与压缩单元测验
剪切和挤压的实用计算
3.1 工程中的剪切问题
3.2 剪切和挤压的实用计算
3.3 本单元小结
进阶训练2:剪切和挤压习题课
剪切和挤压作业
剪切和挤压单元测验
扭转
4.1 工程中的扭转问题
4.2 扭转内力
4.3 纯剪切
4.4 圆轴扭转时的应力
4.5 圆轴扭转时的变形
4.6 圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形
4.7 非圆截面杆扭转的概念
4.8 薄壁杆件的自由扭转
4.9 本单元小结
进阶训练3:扭转习题课
扭转作业
扭转单元测验
弯曲内力
5.1 工程中的弯曲问题
5.2 弯曲内力分析
5.3 内力图-方程法
5.4 内力图-微、积分关系
5.5 内力图-叠加法
5.6 平面刚架和曲杆的弯曲内力
5.7 本单元小结
进阶训练4:弯曲内力习题课
弯曲内力作业
弯曲内力单元测验
平面图形的几何性质
6.1 静矩和形心
6.2 惯性矩 惯性积
6.3 平行移轴公式
6.4 转轴公式 主惯性轴
6.5 本单元小结
进阶训练5:平面图形几何性质习题课
平面图形的几何性质作业
平面图形的几何性质单元测验
弯曲应力
7.1 纯弯曲梁横截面上的正应力
7.2 横力弯曲梁横截面上的正应力
7.3 弯曲切应力
7.4 弯曲梁的强度条件
7.5 提高梁弯曲强度的措施
7.6 本单元小结
进阶训练6:弯曲应力习题课
弯曲应力作业
弯曲应力单元测验
弯曲变形
8.1 工程中的弯曲变形问题
8.2 挠曲线的近似微分方程
8.3 用积分法求弯曲变形
8.4 用叠加法求弯曲变形
8.5.简单超静定梁
8.6.梁的弯曲刚度和提高弯曲刚度的措施
8.7 本单元小结
进阶训练7:弯曲变形习题课
弯曲变形作业
弯曲变形单元测验
应力状态与强度理论
9.1 应力状态概述
9.2 一点应力状态的描述
9.3 平面应力状态分析-解析法
9.4 平面应力状态分析-图解法
9.5 三向应力状态分析
9.6 广义胡克定律
9.7 复杂应力状态的应变能密度
9.8 强度理论
9.9 本单元小结
进阶训练8:应力状态与强度理论习题课
应力状态与强度理论作业
应力状态与强度理论单元测验
组合变形
10.1 工程中的组合变形问题
10.2 拉伸(压缩)与弯曲的组合
10.3 偏心压缩和截面核心
10.4 扭转与弯曲的组合
10.5 本单元小结
进阶训练9:组合变形习题课
组合变形作业
组合变形单元测验
压杆稳定
11.1 压杆稳定的概念
11.2 四种支座条件下细长压杆的临界压力
11.3 欧拉公式的适用范围 经验公式
11.4 压杆的稳定性校核
11.5 提高压杆稳定性的措施
11.6 本单元小结
进阶训练10:压杆稳定习题课
压杆稳定作业
压杆稳定单元测验
动载荷
12.1 工程中的动载荷问题
12.2 达朗贝尔原理的应用
12.3 构件受冲击时的应力和变形
12.4 本单元小结
进阶训练11:动载荷习题课
动载荷作业
动载荷单元测验
交变应力
13.1 工程中的交变应力与疲劳失效问题
13.2 交变应力的特征描述与持久极限
13.3 持久极限的影响因素及对称循环的疲劳强度计算
13.4 持久极限曲线及非对称循环的疲劳强度计算
13.5 本单元小结
进阶训练12:交变应力习题课
交变应力作业
交变应力单元测验
弯曲的几个补充问题
14.1 非对称弯曲
14.2 弯曲中心
14.3 本单元小结
进阶训练13:弯曲的几个补充问题习题课
能量方法
15.1 功能原理及杆件应变能的计算
15.2 应变能的普遍表达及互等定理
15.3 卡氏定理
15.4 虚功原理和单位载荷法
15.5 计算莫尔积分的图乘法
15.6 本单元小结
进阶训练14:能量方法习题课
能量方法作业
能量方法单元测验
超静定结构
16.1 超静定结构概述
16.2 用力法求解超静定结构
16.3 对称与反对称性质的利用
16.4 本单元小结
进阶训练15:超静定结构习题课
超静定结构作业
超静定结构单元测验
材料力学实验
17.1 低碳钢和铸铁的拉伸实验
17.2 低碳钢和铸铁的压缩实验
17.3 低碳钢和铸铁的扭转实验
17.4 矩形截面梁的纯弯曲实验
17.5 弯扭组合变形的主应力测定实验
材料力学实验单元作业