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【大學教育課程】 > 工程技術學科 > 土木|材料|建築|水利
課程名稱: 材料力學
課程編號:
SR_3168
系列:
(大學)遠距教育課程
授課學校:
西安交通大學
授時:
全 55 講
授課語言:
中文
光碟版:
1 片教程光碟(asf檔)
其他說明:
..........
簡 介:
材料力學是工科各專業重要的技術基礎課,是聯繫專業課和基礎課的橋樑。材料力學與生產及工程實際有著非常密切的關係。材料力學的主要內容是針對工程實際的特定構件—桿件,..........
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材料力學是工科各專業重要的技術基礎課,是聯繫專業課和基礎課的橋樑。材料力學與生產及工程實際有著非常密切的關係。材料力學的主要內容是針對工程實際的特定構件—桿件,進行強度、剛度以及穩定性的計算。課程固體力學的基本概念、理論和方法有詳細的描述。對桿件基本變形的強度、剛度;應力狀態和強度理論;組合變形強度;動載荷和疲勞強度;壓桿穩定和聯接件強度。材料力學的實驗內容有材料力學性能和電測法。通過材料力學課程的學習,使學生掌握固體力學的基礎知識,並能對桿件的變形、應力和破壞形式進行分析計算。培養學生對工程設計中的強度、剛度及穩定性問題的必要的基礎知識、基本處理方法、熟練的工程計算能力和初步的試驗能力。
材料力學(mechanics of
materials)是研究材料在各種外力作用下產生的應變、應力、強度、剛度、穩定和導致各種材料破壞的極限。一般是機械工程和土木工程以及相關專業的大學生必須修讀的課程,學習材料力學一般要求學生先修高等數學和理論力學。材料力學與理論力學、結構力學並稱三大力學。材料力學的研究對像主要是棒狀材料,如桿、梁、軸等。對於桁架結構的問題在結構力學中討論,板殼結構的問題在彈性力學中討論。
在人們運用材料進行建築、工業生產的過程中,需要對材料的實際承受能力和內部變化進行研究,這就催生了材料力學。運用材料力學知識可以分析材料的強度、剛度和穩定性。材料力學還用於機械設計使材料在相同的強度下可以減少材料用量,優化結構設計,以達到降低成本、減輕重量等目的。
在材料力學中,將研究對像被看作均勻、連續且具有各向同性的線性彈性物體。但在實際研究中不可能會有符合這些條件的材料,所以須要各種理論與實際方法對材料進行實驗比較。
材料力學的研究內容包括兩大部分:一部分是材料的力學性能(或稱機械性能)的研究,材料的力學性能參量不僅可用於材料力學的計算,而且也是固體力學其他分支的計算中必不可缺少的依據;另一部分是對桿件進行力學分析。桿件按受力和變形可分為拉桿、壓桿(見柱和拱)、受彎曲(有時還應考慮剪切)的梁和受扭轉的軸等幾大類。桿中的內力有軸力、剪力、彎矩和扭矩。桿的變形可分為伸長、縮短、撓曲和扭轉。
《材料力學》 課程內容大綱:
第一章 緒論
1. 初步瞭解材料力學的基本概念。
2. 明確本課程的性質、任務和學習方法。
第二章 桿件拉伸與壓縮
1. 全面瞭解材料力學分析強度剛度問題的過程與方法,深化內力、應力、變形、應變等基本概念。
2. 熟練掌握桿件拉壓時強度剛度問題的校核、截面設計與定載方法。
2. 學會測定材料力學性能的實驗操作,瞭解不同性質的材料特點。
3. 初步瞭解超靜定問題的概念和求解方法。
第三章 扭轉
1. 熟練掌握圓軸扭轉時強度剛度問題的校核、截面設計與定載方法。
2. 瞭解非圓截面桿的主要扭轉結果。
第四章 彎曲內力
1. 熟練掌握梁的剪力彎矩圖的畫法。
2. 瞭解載荷與剪力彎矩之間的微分關係。
第五章 彎曲應力
1. 熟練掌握彎曲問題應力分析、強度校核、截面設計、定載的方法。
2. 瞭解剪切彎曲時切應力問題的主要結果。
第六章 彎曲變形
1. 熟練掌握彎曲變形的直接積分法與查表疊加法。
2. 掌握變形比較法求解超靜定梁。
第七章 應力狀態分析
1.掌握應力狀態的概念。
2.熟練掌握平面應力狀態分析的解析法和圖解法。
3. 熟練掌握複雜應力狀態下的變形計算。
第八章 強度理論
1.掌握強度理論的概念和經典常用強度理論的應用。
第九章 組合變形
1.掌握應力狀態的概念。
2.熟練掌握常見組合變形(包括斜彎曲、拉壓與彎曲、扭轉與彎曲等組合變形)的強度分析。
第十章 能量法
1.掌握原理的基本概念和常見基本變形的變形能計算。
2.熟練掌握虛功原理和單位載荷法(包括圖乘法)計算變形(位移)。
3. 瞭解單元體的變形能及互等定理。
第十一章 超靜定系統
1.掌握能量法求解超靜定系統的基本原理。
2.熟練掌握單位載荷法(包括圖乘法)求解超靜定系統。
3. 掌握對稱性的利用。
第十二章 動載荷
1.掌握動載荷的概念。
2.熟練掌握自由落體衝擊的動荷係數計算及其動強度校核。
3. 綜合應用
第十三章 疲勞強度
1.掌握交變應力作用下疲勞破壞的概念與特點。
2.瞭解材料持久極限的測定方法與構件持久極限的影響因素。
第十四章 壓桿的穩定性
1.掌握穩定性和壓桿臨界力的概念。
2.熟練掌握細長壓桿和中長桿的臨界應力與臨界力的計算。
3. 掌握壓桿穩定性的校核。
第十五章 聯接件強度
1.掌握常用聯接構件的剪切擠壓強度的實用計算方法。
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全學時授課
(共 55 講) 每講約 40~50 分鐘
第01講 緒論1 00:40:06
第02講 緒論2 00:44:47
第03講 拉伸與壓縮 00:48:39
第04講 例題 00:46:34
第05講 材料在拉伸時的力學性質 00:39:02
第06講 材料在壓縮時的力學性質 00:36:52
第07講 拉壓變形 00:42:26
第08講 拉壓超靜定 00:48:48
第09講 扭轉 00:46:05
第10講 圓軸扭轉變形與剛度條件 00:42:00
第11講 圓軸扭轉的破壞分析 00:44:18
第12講 非圓截面桿扭轉 00:44:17
第13講 平面圖形的幾何性質 00:40:56
第14講 慣性矩與慣性積 00:46:07
第15講 彎曲內力 00:44:18
第16講 規律總結 00:41:39
第17講 直接作圖法1 00:45:14
第18講 直接作圖法2 00:41:23
第19講 彎曲應力 00:42:20
第20講 彎曲正應力強度條件 00:38:53
第21講 彎曲剪應力及強度條件1 00:42:07
第22講 彎曲剪應力及強度條件2 00:44:06
第23講 彎曲變形 00:50:26
第24講 例題 00:42:59
第25講 疊加法 00:37:44
第26講 例題 00:44:43
第27講 電測原理 00:46:02
第28講 應力狀態分析 00:46:31
第29講 圖解解析法 00:44:02
第30講 圖解法 00:47:21
第31講 廣義虎克定律 00:43:53
第32講 強度理論 00:45:41
第33講 雙剪強度理論 00:40:02
第34講 組合變形 00:42:20
第35講 例題 00:44:53
第36講 彎扭組合1 00:45:08
第37講 彎扭組合2 00:45:13
第38講 能量法1 00:40:00
第39講 能量法2 00:42:19
第40講 虛功原理與單位載荷法 00:43:44
第41講 例題 00:47:29
第42講 超靜定問題1 00:41:41
第43講 超靜定問題2 00:39:27
第44講 超靜定問題3 00:41:32
第45講 超靜定問題4 00:44:52
第46講 動載荷1 00:43:01
第47講 動載荷2 00:44:42
第48講 疲勞強度1 00:44:20
第49講 疲勞強度2 00:42:26
第50講 壓桿穩定1 00:45:14
第51講 壓桿穩定2 00:44:33
第52講 壓桿穩定3 00:42:45
第53講 壓桿穩定4 00:42:27
第54講 聯接件的強度1 00:42:35
第55講 聯接件的強度2 00:46:09
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