材料力学
材料力学
1000+ 人选课
更新日期:2026/03/18
开课时间2025/08/31 - 2026/02/28
课程周期26 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?

材料力学主要研究构件的强度、刚度和稳定性问题、构件受力、变形的规律和材料的力学性质。具体包括以下内容:

1.材料力学的任务、强度、刚度和稳定性的概念;材料力学的研究对象、变形固体的基本假设;内力、应力、应变的概念;杆件变形的四种基本形式,内力与截面法

2应力分布的实验验证及应力集中概念,拉压杆的超静定问题;拉伸与压缩的概念,材料在拉伸与压缩时的力学性能;截面法计算轴力,拉压杆横截面与斜截面上的应力, 拉压杆的强度计算,拉压杆的变形,胡克定律

3.连接件的破坏形式;剪切、挤压的概念及其实用计算方法

4.扭转的概念,薄壁圆筒横截面上的内力、应力;扭转内力——扭矩与扭矩图,剪应力互等定理、剪切胡克定律,圆轴扭转时横截面上的应力,圆轴扭转的变形,圆轴扭转的强度计算与刚度计算

5.惯性矩和惯性积转轴公式;主轴、主惯性矩、形心主轴、形心主惯性矩的定义,回转半径的含义;面积矩和形心、惯性矩和惯性积的计算,惯性矩和惯性积平行移轴公式的计算;组合图形惯性矩和惯性积的计算;有对称轴截面图形的形心主惯性矩的计算

6. 梁的弯曲、纵向对称面、平面弯曲的概念;弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系;梁的内力计算及列方程绘制内力图;利用弯矩,剪力与分布荷载集度间的微分关系绘剪力图和弯矩图;按叠加原理作内力图

7. 截面弯心的概念及提高梁弯曲强度的主要措施;弯曲正应力与剪应力的公式推导;对称截面梁的弯曲正应力及其强度条件,矩形、圆形、工字形截面梁的弯曲剪应力及其强度条件

8. 梁变形的两个基本量(挠度和转角)及梁的挠曲近似微分方程;简单超静定梁的解法,提高梁的抗弯能力的主要途径;积分法计算梁的弯曲变形,用叠加法计算梁的弯曲变形,梁的刚度条件

9. 广义胡克定律;强度理论的概念,平面应力状态分析的图解法,断裂准则;平面应力状态分析的解析法;屈服准则

10. 截面核心的含义及确定方法;组合变形的概念;斜弯曲概念及计算,拉伸(压缩)与弯曲的组合变形的计算,偏心压缩,弯扭组合变形的计算

11. 压杆稳定性的概念;欧拉公式的适用范围、临界应力总图、经验公式中小柔度压杆临界力;轴心受压直杆临界力的欧拉公式,压杆的稳定计算及提高压杆稳定性的措施。

 

你将收获什么?

1.树立正确的设计思想,理论联系实际,解决好经济与安全的矛盾;

2.全面系统地了解构件的受力、变形及破坏规律;

3.掌握有关构件设计计算的基本概念、基本理论、基本方法及其在工程中的应用;

4.能将一般构件抽象出力学简图,进行外力分析、内力分析、应力分析和应变分析;

5.掌握材料的力学性能的原理和方法,具有进行试验研究的初步能力;

6.在满足强度、刚度、稳定性的前提下,以最经济的代价,为构件选择合适的形状和尺寸,为设计提供计算依据;

7.了解材料力学的新理论、新方法及发展趋势。

 

适合什么人学习?

在机械、能源、船舶、水利、交通、航空、土建、材料等从事有关力学科研、技术开发、设计等工作人员,对于自身实力略感不足者,均可参加课程学习。尤其适合上述领域考研学生学习。

课程大纲

课程章节

  • 课程导学
  • 绪论
  • 轴向拉伸与压缩
  • 剪切
  • 扭转
  • 弯曲内力
  • 弯曲应力
  • 弯曲变形
  • 应力状态与强度理论
  • 组合变形
  • 压杆稳定
  • 截面的几何性质

课程导学

1.1 导学设计

绪论

2.1 材料力学发展简史

2.2 材料力学的研究对象和任务

2.3 本章测试

2.4 思政元素

轴向拉伸与压缩

3.1 拉压杆的内力

3.2 拉压杆横截面上的应力

3.3 拉压杆的变形

3.4 材料在拉伸和压缩时的力学性质

3.5 工程案例

3.6 本章测试

剪切

4.1 连接件的实用计算

4.2 工程案例

4.3 本章测试

扭转

5.1 扭转内力

5.2 圆轴扭转横截面的应力

5.3 圆轴扭转变形

5.4 工程案例

5.5 本章测试

弯曲内力

6.1 支座反力的求解

6.2 梁的内力计算及列方程绘制内力图

6.3 利用弯矩、剪力与分布荷载集度的微分关系绘制剪力图、弯矩图

6.4 按叠加原理作内力图

6.5 工程案例

6.6 本章测试

弯曲应力

7.1 弯曲正应力

7.2 弯曲剪应力

7.3 提高梁弯曲强度的主要措施

7.4 工程案例

7.5 本章测试

弯曲变形

8.1 积分法计算梁的弯曲变形

8.2 叠加法计算梁的弯曲变形

8.3 工程案例

8.4 本章测试

应力状态与强度理论

9.1 应力状态的概念和任意斜截面应力公式推导

9.2 应力状态分析-图解法

9.3 强度理论

9.4 强度理论的应用

9.5 工程案例

9.6 本章测试

组合变形

10.1 斜弯曲

10.2 拉压弯组合变形

10.3 偏心压缩

10.4 弯扭组合变形

10.5 工程案例

10.6 本章测试

压杆稳定

11.1 压杆稳定基本概念

11.2 欧拉公式

11.3 压杆的稳定计算

11.4 工程案例

11.5 虚拟仿真

11.6 本章测试

截面的几何性质

12.1 平面图形几何性质1

12.2 平面图形几何性质2

12.3 工程案例

12.4 本章测试

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