PAGEPAGE1PAGEPAGE2材料力學教學大綱一、課程基本信息課程代碼8課程名稱材料力學課程性質必修課課程類別學科基礎課總學時及學分5學分適用專業機械設計制造及其自動化考核方式考試開課學期大二第二學期先修課程高等數學I理論力學A后續課程機械設計機械制造裝備設計修訂人員修訂日期審核人員審核日期二、課程教學目標(一)完成課程學習后,學生應達到以下目標:目標掌握研究桿件內力應力變形的基本原理和方法掌握分析構件的強度剛度和穩定性等問題的理論與計算培養學生科學嚴謹的職業態度和團隊意識;目標掌握材料力學實驗的基本知識和操作技能培養學生安全意識團隊意識;目標能運用強度剛度及穩定性理論完成對桿件的校核截面設計及載荷確定具備一定的分析和解決復雜工程問題能力,培養學生責任意識和創新意識。(二)本課程對專業畢業要求的貢獻:指標點12:掌握能用于機械工程問題的分析、設計和評價的理論力學、材料力學、電工電子學、工程化學、材料科學等學科基礎知識;指標點2具有追求真理的責任感和勇攀高峰的精神能夠運用力學電工電子學、工程化學、材料科學等學科的基本原理,識別和表達機械工程問題。課程目標與畢業要求關系矩陣課程目標畢業要求指標點12指標點22目標1√目標2√目標3√三、學時分配表序號課程內容理論學時實驗訓學時支撐課程目標小計1緒論2122軸向拉伸與壓縮06363剪切與擠壓2324扭轉82305彎曲6366應力狀態與強度理論2127組合變形4148壓桿穩定434合計886四、理論教學內容與要求(一)緒論教學內容:1.材料力學研究對象和主要內容;2.變形固體的基本假設;3.桿件變形的的基本形式。教學目的與要求:1.了解材料力學的任務,培養學生科學嚴謹的職業態度;2.了解材料力學的研究對象;3.理解變形固體的基本假設;4.掌握桿件變形的的基本形式;5.能夠區分、判斷各基本假設。教學重點:變形固體的基本假設。教學難點:變形固體的基本假設;桿件變形的基本形式。(二)軸向拉伸與壓縮教學內容:1.軸向拉伸與壓縮的受力特點和變形特點;2.內力、截面法、軸力、軸力圖;3.拉壓桿內的應力、變形;4.材料在拉伸與壓縮時的力學性能;;5.拉伸與壓縮的許用應力和強度條件6.拉伸與壓縮的超靜定問題;7.軸向拉伸或壓縮的應變能和應力集中。教學目的與要求:1.掌握軸向拉伸與壓縮的受力特點和變形特點;2.掌握內力的概念,培養學生責任意識;3.掌握內力的基本求解步驟;4.掌握軸向拉伸與壓縮的軸力的概念;5.掌握軸力的求法;6.掌握軸力圖的繪制方法;理解應力的概念; ;;8.掌握正應力的定義及表示方法;掌握切應力的定義及表示方法 ;;掌握直桿軸向拉伸或壓縮時橫截面上應力的求解方法;掌握直桿軸向拉伸或壓縮時斜截面上應力的求解方法掌握胡克定律培養學生科學嚴謹的職業態度;掌握桿件軸向拉伸或壓縮時變形量的計算方法;理解力學性能的定義;理解材料拉伸和壓縮時的力學性能;理解工作應力極限應力許用應力安全因數四者之間的關系培養學生科學嚴謹的職業態度;掌握拉壓桿的強度條件;掌握軸向拉伸和壓縮時的強度計算;理解應力集中的概念; ;了解形狀尺寸對應力集中程度的影響了解應力集中對材料的影響;理解靜定結構和超靜定結構;了解超靜定次數的計算培養學生科學嚴謹的職業態度;掌握拉伸壓縮的超靜定結構的求解步驟;掌握拉伸壓縮的超靜定問題的計算;能夠對工程結構中的拉伸和壓縮變形做出判斷;能夠完成軸力的求解并繪制出軸力圖; ;能夠完成直桿軸向拉伸或壓縮時截面上應力的求解能夠運用胡克定律完成桿件軸向拉伸或壓縮變形量的計算;能夠描述拉壓桿各變形階段的特點力學性能;能夠完成試件拉伸和壓縮實驗的全部操作過程培養學生的安全意識和團隊意識;能夠靈活運用拉壓桿的強度條件公式完成三類計算培養學生的責任意識;能夠完成拉伸壓縮超靜定問題的計算。教學重點軸力的計算軸力圖的畫法軸向拉伸和壓縮時的強度計算。教學難點軸向拉伸和壓縮時的強度計算超靜定問題的計算。(三)剪切與擠壓教學內容:1.剪切的實用計算;2.擠壓的實用計算。教學目的與要求:1.掌握剪切與擠壓的受力特點;2.掌握剪切與擠壓的變形特點;3.掌握剪切變形的強度條件;4.掌握擠壓變形的強度條件,培養學生的責任意識;5.掌握剪切的實用計算;6.掌握擠壓的實用計算;能夠對工程結構中的剪切與擠壓變形做出判斷; 。8.能夠靈活運用剪切與擠壓的強度條件公式完成三類計算教學重點:剪切的實用計算;擠壓的實用計算。教學難點:剪切的實用計算;擠壓的實用計算。(四)扭轉教學內容:1.扭轉的受力特點和變形特點;2.扭矩及扭矩圖;圓軸扭轉時的應力和變形; 。4.圓軸扭轉時的強度和剛度計算教學目的與要求:1.掌握扭轉的受力特點;2.掌握扭轉的變形特點,培養學生的團隊意識;3.掌握外力偶矩的計算;4.掌握扭矩的定義;5.掌握扭矩的正負規定;掌握扭矩的求法; ;7.掌握扭矩圖的繪制方法8.理解切應力互等定理;9.理解純剪切的定義;了解剪切胡克定律;掌握扭轉變形的應力計算;;;掌握圓軸扭轉時的強度條件;掌握圓軸扭轉時的強度計算掌握圓軸扭轉時的變形量計算;掌握圓軸扭轉時的剛度條件;掌握圓軸扭轉時的剛度計算;能夠對工程結構中的扭轉變形做出判斷;能夠完成扭矩的求解并繪制扭矩圖; ,能夠靈活運用扭轉變形的強度條件公式完成三類計算態度;

培養學生科學嚴謹的職業能夠靈活運用扭轉變形的剛度條件公式完成三類計算培養學生科學嚴謹的職業態度;能夠運用圓軸扭轉時的強度條件解決工程問題培養學生的責任意識;能夠運用圓軸扭轉時的剛度條件解決工程問題;能夠完成低碳鋼扭轉實驗的全部操作過程培養學生的團隊意識。教學重點扭矩的計算及扭矩圖的畫法扭轉變形的應力和變形量計算圓軸扭轉時的強度和剛度計算。教學難點:圓軸扭轉時的強度和剛度計算。(五)彎曲1.彎曲的受力特點和變形特點;2.剪力、彎矩和剪力圖、彎矩圖;3.梁的正應力及其強度條件;4.梁的切應力及其強度條件;5.梁的變形和剛度條件。教學目的與要求:1.掌握彎曲的受力特點,培養學生科學嚴謹的職業態度;2.掌握彎曲的變形特點;3.掌握受彎桿件的簡化;理解梁的分類; ;;5.掌握梁的剪力正負規定;6.掌握梁的彎矩正負規定7.掌握梁的剪力計算;8.掌握梁的彎矩計算;9.掌握梁的剪力方程、彎矩方程,培養學生科學嚴謹的職業態度;掌握剪力圖彎矩圖;了解載荷集度剪力和彎矩間的關系;了解純彎曲的定義;掌握純彎曲時的正應力計算;了解橫力彎曲的定義; ;掌握橫力彎曲時的正應力計算掌握彎曲正應力強度條件;;掌握彎曲正應力強度計算;;掌握梁彎曲時的切應力計算理解提高彎曲強度的措施培養學生的創新意識;6677掌握彎曲切應力強度條件;掌握彎曲切應力強度;了解撓曲線的定義;了解撓度的定義;掌握撓曲線的微分方程; ;;掌握積分法求梁的彎曲變形;掌握疊加法求梁的彎曲變形掌握疊加法求梁的彎曲;掌握梁彎曲變形的剛度條件;;掌握梁彎曲變形的剛度;;理解減小彎曲變形的措施 ;能夠對工程結構中的彎曲變形做出判斷能夠完成剪力方程和彎矩方程的求取并繪制剪力圖彎矩圖;能夠完成純彎曲時的正應力計算;, ;能夠完成橫力彎曲時的正應力計算培養學生科學嚴謹的職業態度能運用彎曲正應力強度的條件公式完成相應計算和校核培養學生的責任意識;能夠完成彎曲切應力計算培養學生科學嚴謹的職業態度;能夠運用彎曲切應力強度的條件公式完成相應計算和校核培養學生的責任意識;能夠運用積分法完成梁的彎曲變形量計算;能夠運用疊加法完成梁的彎曲變形量計算;能夠運用梁彎曲變形的剛度條件公式完成相應計算和校核

,培養學生的責任意識。教學重點:剪力、彎矩的計算和剪力圖、彎矩圖的畫法;圓軸彎曲時正應力和切應力強度計算;圓軸彎曲時剛度計算。教學難點:圓軸彎曲時正應力和切應力強度計算;圓軸彎曲時剛度計算。(六)應力狀態與強度理論1.應力狀態;2.強度理論。教學目的與要求:1.理解主平面的定義;2.理解主應力的定義;3.理解單向應力狀態;4.理解二向應力狀態;5.理解三向應力狀態;6.掌握強度失效的主要形式7.掌握四種常用強度理論;

,培養學生科學嚴謹的職業態度;。8.能夠根據單元體的應力狀態判斷應力狀態類型教學重點:強度失效的主要形式;四種常用強度理論。教學難點:四種常用強度理論。(七)組合變形1.組合變形與疊加原理;2.斜彎曲;拉伸壓縮與彎曲的組合變形;4.彎曲與扭轉的組合變形。教學目的與要求:1.理解組合變形的定義;2.理解疊加原理,培養學生的團隊意識;3.掌握斜彎曲;4.掌握橫向力與軸向力共同作用下的拉伸

壓縮

與彎曲的組合變形;掌握偏心拉伸壓縮作用下的拉伸壓縮與彎曲的組合變形;6.掌握彎曲與扭轉的組合變形;能夠對斜彎曲變形作出正確分析和判斷; ;能夠對拉伸與彎曲的組合變形作出正確分析和判斷, 。9.能夠對彎曲與扭轉的組合變形作出正確分析和判斷培養學生的責任意識教學重點拉伸壓縮與彎曲的組合變形彎曲與扭轉的組合變形。教學難點疊加原理。(八)壓桿穩定1.壓桿穩定及其穩定條件;2.提高壓桿穩定性的措施。教學目的與要求:1.理解失穩的定義,培養學生科學嚴謹的職業態度;2.理解臨界壓力的定義;3.掌握歐拉公式;掌握歐拉公式的普遍形式; ;5.掌握不同約束條件下壓桿長度因數6.掌握歐拉公式的適用范圍;7.掌握壓桿的穩定性條件;8.理解提高壓桿穩定性的措施

,培養學生的責任意識;;9.能夠運用歐拉公式完成兩端鉸支細長壓桿的臨界壓力計算能夠運用歐拉公式的普遍形式完成不同約束條件下壓桿的臨界壓力計算;能夠完成對壓桿穩定性的校核培養學生的責任意識。教學重點:壓桿的穩定條件;提高壓桿穩定性的措施。教學難點:壓桿的穩定條件五、實驗(訓)教學內容與要求(一)教學目的材料力學課程中的實驗環節與理論教學具有同等重要的地位是理論教學不可缺少8899的重要環節。其目的是使學生掌握固體材料在承受各種載荷時的力學性能及測量方法驗證材料力學的理論及計算公式使學生更加直觀地了解材料力學在工程中的應用。(二)項目內容、要求、學時分配序號項目名稱類型主要內容應達到的基本要求或能力標準支撐課程目標學時分配1拉伸實驗驗證對低碳鋼試件進行拉伸繪制外力和變形間的關系曲線Fl曲線)測試的基本實驗方法;的變形特點和破壞形式222金屬薄板拉伸實驗驗證對金屬薄板試件進行拉伸繪制外力和變形間的關系曲線Fl曲線)形式223壓縮實驗驗證對鑄鐵試件進行壓縮繪制外力和變Fl曲線)變形特點和破壞形式224扭轉實驗驗證對低碳鋼試件進行扭轉繪制扭矩和扭轉角的關系曲線T?曲線)壞時的特點22( ) 、類型有①演示②驗證③綜合④設計⑤創新性⑥其他。( ) 、三需要的實驗設備耗材電子萬能試驗機;;;;;5低碳鋼0低碳鋼; ;低碳鋼金屬薄板4紙張。六、考核與成績評定(一)考核方式及成績評定課程考核方式采用過程性考核與終結性考核相結合的方式。過程性考核主要采用課堂活動階段測驗項目報告等進行終結性考核主要采用閉卷考試的方式進行。考核成績的構成總成績采用百分制由平時成績和期末成