材料力学
材料力学
5000+ 人选课
更新日期:2025/05/18
开课时间2024/04/30 - 2024/07/30
课程周期13 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

《材料力学》是一门引入变形概念和变形体的力学,主要研究材料在拉伸与压缩、扭转、弯曲、剪切等外载荷作用下,产生的变形、应变、内力、应力、强度、应力应变关系、刚度、应变能、稳定性等等。

《材料力学》具有非常悠久的历史,1638年,伽利略《关于两门新科学的对话》一书的出版,标志着《材料力学》成为一门独立学科。随着17世纪末蒸汽机的发明和使用,大量的机械与结构需要鉴定材料强度,《材料力学》得到快速发展,《材料力学》中的几个经典问题例如轴向拉伸问题、梁的弯曲问题等得到初步解决。

《材料力学》具有十分广泛的工程背景,几乎涉及到所有工程领域。通过本门课程的学习,同学们将对工程中材料的强度、刚度和稳定性问题具有清晰的概念,了解并掌握构件在载荷作用下受力、变形如何分析研究、如何建立模型。同时结合课程的特点,培养学生正确的思维方法、能源及相关工程问题的抽象与建模能力,使学生在逻辑思维、抽象简化、图形表述、计算能力、人文素养等方面得到培养和提高。

本课程的主讲教师一直为中国矿业大学(北京)工程力学、采矿工程、土木工程、机械工程等专业的本科生授课。授课以板书为主,突出人文因素和矿业工程背景,培养工科学生的力学素养与思辨能力,打造力学素养的基础环节。

课程大纲
绪论
1.1力学的产生与由来
1.2力学在中国的传播
1.3力学在自然科学中的地位
1.4力学与科技进步
1.5力学与当代科技——发展趋势
轴向拉伸和压缩
2.1概述
2.2内力、轴力(图)、截面法
2.3拉(压)杆内的应力
2.4拉(压)杆的变形、胡克定律
2.5拉(压)杆的应变能
2.6材料在拉伸和压缩时的力学性能
2.7拉压杆的强度条件
扭转
3.1概述
3.2薄壁圆筒的扭转
3.3扭矩的计算及扭矩图
3.4等直圆杆扭转时的应力、强度条件
3.5等直圆杆扭转时的变形、刚度条件
3.6等直圆杆扭转时的应变能
弯曲应力
4.1概述
4.2剪力图和弯矩图
4.3平面刚架和曲杆的内力图
4.4梁横截面上的正应力、正应力强度条件
4.5梁横截面上的切应力、切应力强度条件
梁弯曲时的位移
5.1概述
5.2梁挠曲线的近似微分方程式及其积分
5.3梁内的弯曲应变能
简单超静定问题
6.1概述
6.2拉压超静定问题
6.3扭转超静定问题
6.4简单超静定梁
应力状态和强度理论
7.1概述
7.2平面应力状态的应力分析
7.3空间应力状态的应力分析
7.4应力与应变关系
7.5空间应力状态下的应变能密度
7.6强度理论及其相当应力
组合变形及连接部分的计算
8.1概述
8.2两相互垂直平面内的弯曲
8.3拉伸(压缩)与弯曲
8.4扭转与弯曲
压杆稳定
9.1概述
9.2细长中心受压直杆临界力的欧拉公式
9.3不同约束条件下细长压杆的临界力
9.4欧拉公式的应用范围
能量法
10.1概述
10.2应变能和余能
10.3卡氏定理
10.4能量法的应用(习题)
动荷载
11.1概述
11.2构件作等加速直线运动或等速转动时的动应力计算
11.3构件受冲击载荷作用时的动应力计算