一、课程性质、目的与任务：
课程性质：
材料力学是变形固体力学入门的学科基础课，用以培养学生在工程设计中有关力学方面的设计计算能力，本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题，通过揭示构件的强度、刚度和稳定性问题的基本概念及必要的基础知识，培养学生解决问题的能力；以理论分析为基础，培养学生的实验动手能力；发挥其它课程不可替代的综合素质教育作用。
课程任务：其主要任务是培养学生：
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，具备创新精；
2.全面系统地了解构件的受力变形、破坏的规律；
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、应变分析 、应力和应变分析；
5.掌握材料的力学性能的原理和方法，具有进行实验研究的初步能力；
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 设计合理的界面形状和尺寸，为设计提供计算依据；
7.了解材料力学的新理论，新方法及发展趋向；
课程目的：
材料力学课程是高等工科院校中机械类专业一门主干课程，是机械类硕士研究生入学考试的一门专业基础课。在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机械设计工作打下基础，因此材料力学课程机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。
二、教学基本要求：
( 一 ) 课程的基本要求及提高要求：
基本要求：
1.对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。
2.能熟练地做出杆件在基本变形下的内力图，进行应力和位移、强度和刚度计算。
3.掌握应力状态理论，掌握组合变形下杆件的强度计算。
4.掌握简单静不定问题的求解方法。
5.了解能量法的基本原理，掌握一种计算位移的能量方法。
6.了解压杆的稳定性概念，会计算轴向受压杆的临界力与临界应力。
7.了解低碳钢和灰口铁的基本力学性能及其测试方法。
8.掌握电测实验应力分析的基本原理和方法。
提高要求：
1.薄壁杆件扭转，弯曲中心，莫尔强度理论；
2.功互等定理、位移互等定理和虚功原理；
3.拉压杆的弹塑性分析；
4. 综合性、设计性实验。
( 二 ) 实验要求：
材料力学课程是一门实践性，设计性很强的技术基础课，实验教学是培养学生创新精神和实践能力的重要教学环节。共安排 6 次实验。
1. 低碳钢和铸铁的拉伸实验（ 2 学时）；
2. 低碳钢和铸铁的压缩实验，测 E 实验（ 2 学时）；
3. 低碳钢和铸铁的扭转实验，测 G 实验（ 2 学时）；
4. 电测实验 I （ 2 学时）；
5. 电测实验 II （ 2 学时）；
6. 光测实验，冲击，疲劳，动荷实验（ 2 学时）。
以上实验共计 12 学时，课内占 8 学时，课外占 4 学时。力学实验中心为开放实验室，开课后要预约实验。材料力学实验有《材料力学实验指导书》，要求学生上实验课之前要预习《材料力学实验指导书》，并写出预习报告。
实验时每组人数 2 — 3 人，每位任课教师要指导一个实验教学班的实验。实验报告要用学校统一印制的实验报告用纸，教师要认真批 阅每份实验报告，评出成绩并做好记录。
三、各章节内容及学时分配：
第一章 绪论（ 2 学时）
教学目的与要求
1. 了解构件的强度、刚度和稳定性的概念。
2. 明确材料力学的课程的地位和任务。
3. 理解变形固体的基本假设、条件及其意义。
4. 明确内力的概念初步掌握用截面法计算内力的方法。
5. 建立正应力、切应力、线应变、切应变的基本概念。
6. 了解杆件四种基本变形的受力的特点和变形特点。
教学内容
材料力学的任务、同相关学科的关系，变形固体的基本假设、主要研究对象、研究方法、截面法、内力、应力、和应变的概念，基本变形。
第二章 轴向拉伸和压缩（ 8 学时）
教学目的与要求
1. 了解轴向拉、压的受力特点和变形特点。
2. 熟练掌握轴力计算和轴力图的绘制方法。
3. 了解轴向拉、压时横截面上正应力公式的推倒过程和应用条件。
4. 了解轴向拉、压时斜截面上应力变化规律 , 特别是最大正应力和最大切应变的大小和作用面
5. 掌握轴向拉、压时 , 塑性和脆性材料的力学性质 , 并能分析解释其破坏原因。
6. 掌握工作应力、极限应力许用应力与安全系数的概念。
7. 熟练掌握轴向拉压杆的强度条件和三种强度问题的计算方法。
8. 明确弹性模量 E 波松比 μ和抗拉 、 压刚度 EA 的物理意义 , 熟练运用胡克定律计算拉压
杆变形 。
9. 建立轴向拉、压时弹性变形能的概念和计算方法。
10. 熟练掌握一次拉、压静不定的解法 ( 包括温度应变和装配应力 ) 。
11. 了解应力集中的概念。
教学内容
轴力与轴力图，直杆横截面及斜截面的应力，圣维南原理，应力集中的概念。材料拉伸及压缩时的力学性能，应力 - 应变曲线。拉压杆强度条件，安全因数及许用应力的确定。
第三章 扭转和剪切（ 5 学时）
教学目的与要求
1. 了解圆轴扭转时的受力特点和变形特点。
2. 能够根据轴的传递功率和转速计算外力偶矩。
3. 熟练掌握扭矩的符号规定和扭矩图的绘制。
4. 掌握切应力互等定理和剪切胡克定律。
5. 了解圆轴扭转时横截面上的切应力和扭转变形公式的推导过程和应力分部规律。
6. 了解圆轴扭转时斜截面上的应力变化规律 , 特别是最大正应力和最大切应力的大小和作用面。
7. 了解塑性和脆性材料的扭转实验。
8. 熟练掌握圆轴扭转时变形和刚度条件。
9. 熟练掌握建立轴向拉、压时弹性变形能的概念和计算方法。
10. 掌握剪切和挤压的实用计算。
11. 了解非圆截面杆和薄壁杆件的扭转。
教学内容
扭矩及扭矩图，切应力互等定理，剪切胡克定律，圆轴扭转的应力与变形，扭转强度及刚度条件，非圆截面杆扭转的概念，密圈圆柱螺旋弹簧的应力和变形简介，剪切及挤压的概念和实用计算。
第四章 弯曲内力（ 6 学时）
教学目的与要求
1. 明确平面弯曲的概念。
2. 熟练掌握建立剪力方程、弯曲方程和绘制剪力图、弯矩图的方法。
3. 掌握平面刚架的内力计算和内力图的绘制方法。
4. 熟练运用载荷集中、剪力和弯矩之间的微分关系绘制或校核剪力图和弯矩图的方法。
5. 掌握带梁间铰静定梁的内力图的绘制。
6. 了解用叠加原理作弯矩图的基本方法。
7. 了解平面曲杆的弯曲内力计算和内力方程的建立方法。
教学内容
平面弯曲的内力，剪力、弯矩方程，剪力、弯矩图，利用微分关系画梁的剪力、弯矩图。
第五章 弯曲强度（ 8 学时）
教学目的与要求
1. 明确纯弯曲和横力弯曲的概念。
2. 了解梁纯弯曲时横截面上的正应力公式的推导方法和正应力分布规律。
3. 熟练掌握弯曲正应力的计算和弯曲正应力的强度条件及其应用。
4. 理解矩形截面梁衡截面上弯曲切应力公式的推导过程及切应力的分部规律。
5. 掌握常见截面梁衡截面上切应力的计算和弯曲切应力强度条件。
6. 建立弯曲中心的概念 , 横力弯曲时 , 产生平面弯曲的条件。
7. 了解提高粱弯曲强度的主要措施。
教学内容
弯曲正应力公式，弯曲切应力，弯曲强度条件，薄壁截面梁的弯曲切应力，弯曲中心的概念，提高弯曲强度的措施。
第六章 弯曲变形（ 4 学时）
教学目的与要求
1. 明确挠曲线、挠度和转角的概念。
2. 理解求解弯曲变形的挠曲线近似非分方程的建立过程及刚度条件。
3. 掌握用积分法求弯曲变形及确定积分常数的边界条件和连续条件。
4. 掌握用叠加法求弯曲变形。
5. 了解提高粱弯曲刚度的主要措施。
教学内容
挠曲线及其近似微分方程，积分法和叠加法求梁的位移，梁的刚度校核，提高梁弯曲刚度的措施。
第七章 应力及应变分析 强的计算（ 8 学时）
教学目的与要求
1. 明确什么叫一点处的应力状态 ? 为什么要研究一点处的应力状态 ?
2. 明确主平面、主应力和应力状态分析。
3. 熟练掌握各种组合变形的危险点 ( 或指定点 ) 处原始单元体的截取及各面上的正应力。
4. 熟练掌握二向应力状态分析的解析罚和图解法及单元体与应力圆之间的一一对应关系。
5. 了解三向应力圆的画法 , 熟练掌握单元体内的最大切应力的计算。
6. 了解平面英里状态下的应便分析。
7. 掌握广义胡克定律及应用。
8. 了解复杂应力状态下的比能、体积改变比能和形状改变比能。
9. 了解什么是强度理论 ? 为什么要建立强度理论 ? 建立强的理论的依据是什么 ?
10. 熟练掌握四种常用强度理论进行强度计算的方法及强度理论的选择。
教学内容
应力状态的概念，平面应力状态下的应力分析和应变分析的解析法及图解法，三向应力状态的简介，广义胡克定律，体积应变，三向应力状态下应变能、体积改变能、畸变能的概念。
第八章 组合变形构件的强度计算（ 4 学时）
教学目的与要求
1. 了解组合变形机构的强度计算的基本方法和步骤。
2. 掌握斜弯曲和拉弯曲组合变形构件的应力和强度计算。
3. 熟练掌握圆轴扭转与其他变形的组合时的应力和强度计算。
教学内容
强度理论的概念，破坏形式的分析，脆性断裂和塑性屈服，四个经典强度理论。组合变形的类型，解决的方法和步骤，组合变形下杆件的强度计算，截面核心的简介（土建类）。
第九章 实验应力分析（ 2 学时）
教学目的与要求
1. 明确实验应力的分析的目的和电测法的基本原理。为什么要进行温度补偿 ?
2. 熟练掌握测量电桥的接法及其应用。
3. 掌握二向应力的状态主方向已知时的应力测定。
4. 了解二向应力的状态主方向未知时的应力测定。
5. 了解电测法的主要优缺点。
教学内容
电测试验应力分析的基本原理和方法，应力测定，光测法的基本原理。
第十章 能量法（ 8 学时）
教学目的与要求
1. 掌握轴向拉压、圆轴扭转、平面弯曲和组合变形时的杆件变形能的计算 , 了解变 形能的特点。
2. 掌握计算位移的莫尔积分法。
3. 熟练掌握一种计算位移地能量法。如计算莫尔积分的图形互乘法
4. 了解虚功和虚位移互等定理及其应用。
教学内容
杆件应变能计算，卡氏定理，莫尔定理，用能量法计算位移。
第十一章 静不定结构（ 6 学时）
教学目的与要求
1. 明确静不定机构的概念 , 掌握判定静不定次数的方法。
2. 掌握用力法解静不定的基本步骤。
3. 熟练掌握解一次静不定机构的变形比较法。
4. 理解力法正则方程的力学意义和建立过程 , 并用力法正则方程解静不定结构。
5. 掌握利用机构在几何物理和载荷方面的对称性和反对称性 , 来简化静不定次数的方法。
教学内容
用力法解简单静不定的基本步骤，正则方程，对称性在解静不定问题中的应用。
第十二章 动载荷（ 2 学时）
教学目的与要求
1. 掌握匀加速直线运动杆件和匀速转动圆环的动应力计算。
2. 理解用能量法求解自由落体和水平冲击动载荷系数 K d 公式的推导过程及动荷系 数的物理意义。
3. 熟练掌握自由落体和水平冲击时的动载荷、动应力和动变形的计算。
4. 了解冲击实验和提高构件抗冲击能力的措施。
教学内容
构件作等加速运动和匀速转动的应力计算，冲击时的应力和变形计算，动、静异同动应力，动变形的计算。
第十三章 交变应力（ 3 学时）
教学目的与要求
1. 了解疲劳破坏的特点和原因。
2. 掌握描述交变应力的参数计算。
3. 明确材料的持久极限及其测定。
4. 了解影响构件持久极限的主要原因。
5. 掌握对称循环下构件的疲劳强度计算。
6. 理解非对称循环时的材料持久极限曲线及其简化折线。
7. 了解非对称循环时 , 构件的持久极限简化折线及其构件的疲劳强度计算。
8. 了解在弯扭组合交变应力下构件的疲劳强度计算。
9. 了解提高构件疲劳强度的主要措施。
教学内容
疲劳破坏的概念， S-N 曲线及材料的疲劳极限，影响构件疲劳极限的主要因素，有限寿命简介，提高构件疲劳强度的措施，交变应力与疲劳破坏，持久极限及其影响因素。
第十四章 压杆稳定（ 4 学时）
教学目的与要求
1. 明确压杆稳定和临界力的概念。
2. 理解两端铰支细长压杆临界力计算公式推导过程。
3. 了解长度系数的力学意义 , 掌握四种常见约束下细长压杆临界力的计算。
4. 明确压杆的柔度和欧拉公式的适用范围。掌握临界应力总图5. 掌握压杆的稳定校 核。
6. 了解提高压杆稳定的措施。
教学内容
压杆稳定的概念，细长压杆临界载荷的欧拉公式，临界应力、经验公式、临界应力总图，压杆的稳定校核，安全因数法，折减系数法（土木建筑类），提高稳定性的措施。
附录 A 平面图形的几何性质 （ 2 学时）
教学目的与要求1. 掌握静矩和形心的概念、性质和计算。
2. 掌握惯性矩、惯性半径、极惯性矩和惯性积的概念、性质和计算。
3. 掌握平行移轴公式及组合图形惯性矩的计算。
4. 了解转轴公式 , 主惯性轴、主惯性矩、形心主轴和形心主惯性矩的概念、性质和 计算。
教学内容
静矩、形心、惯性矩、惯性积、惯性半径、积惯性矩、主轴、形心主惯矩、截面二次矩、平行移轴公式、转轴公式。
四、实验：
1.实验目的与任务
大量与《材料力学》相关的产品和科研成果作为《材料力学实验》实践教学的内容，通过参观图片实物、实验扩展以及学生自己观察、分析和动手实践达到实验的目的。实验课采用开放实验教学方式，实验前学生必须提前到实验室预约本课程 12 学时实验要求学生自己动手做， 2 学时实验为扩展性实验。要求学生在实验前预习指导书，指导教师概述实验的原理和方法及仪器的使用等，并具体操作，由学生独立完成 5 次实验报告。
2.实验教学基本要求
（1）材料的机械性能测试：材料的各项强项指标，如屈服强度、强度极限、持久极限等。测量材料的弹性性能，如弹性极限、弹性模量等，认识低碳钢和铸铁的基本力学性能，了解其测试方法，对于常用材料的基本力学性能及测试方法有初步认识；
（2）验证性实验：材料力学的一些理论是以假设为基础而导出的，例如杆件弯曲理论就以平面假设为基础。用实验验证这些理论的正确性＆使用范围，更可加深对理论的认识和理解。对剪变模量测试的理论误差要求在 10 ％以内，对静态电测应力值要求误差在 10 ％以内，对所有的设备仪器的精度示值要求在规定范围内；
（3）应力分析实验：在某些情况下，例如因构件几何形状不规则或应力复杂等，应力计算并无适用的理论。这时，用诸如电测、光弹性等实验应力分析的方法直接测定构件的应力，便成为有效的方法。对经过较大简化后得到的理论计算或数值计算，其结果的可靠性更有赖于实验应力分析的验证。重点掌握静态测试技术，掌握电测实验的基本原理和方法；
（4）具有熟练整理实验数据、分析误差、独立完成实验报告的能力；
（5）锻炼分析能力、实验方法设计能力和实验操作能力。
第二篇：改《材料力学》教学大纲
《材料力学》教学大纲
课程性质：专业基础课 学 分：4 总学时：64
理论学时：48 实践学时：16 主撰人： 主审人：
一、课程教学的基本要求：
材料力学是由基础课过渡到专业课的一门技术基础课。通过本课程的学习，为工程设计及后续课程建立必要的基础，培养学生有关构件的强度、刚度和稳定性方面的具有明确的基本概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力和初步的实验分析能力，从而使学生能对简单问题进行定量或定性分析。
1．教学目的：
（1）具有将一般杆状结构构件简化为力学简图的初步能力。
（2）分析、计算杆件在拉（压）、剪切、扭转、弯曲时的内力，并作出相应的内力图。
（3）熟练掌握杆件在各种基本变形形式下的应力和变形的理论计算方法。
（4）能熟练运用强度、刚度条件对杆件进行校核和截面选择，能运用稳定条件对压杆进行稳定校核。
（5）对能量法的基本原理及其应用有初步的了解。
（6）能掌握计算构件疲劳强度的方法。对动载荷应有初步的认识。
（7）了解并掌握最基本实验的试验手段和测试技术。
2．基本要求
（1）熟悉掌握四种基本变形
（2）了解、掌握组合变形，压杆稳定，动载荷。
（3）通过教学使学生掌握变形计算的基本知识和方法，查阅有关文献，能独立完成强度、内力、刚度的有关计算。
二、课程教学时数分配：
三、课程单元教学目的、教学内容和要求、教学重点与难点
第一章 绪论
1.教学目的
通过这一部分的教学，应使学生了解材料力学中各基本变形讨论的内用和步骤，一般是
外力、内力、应力、强度条件，以及变形、刚度条件、超静定问题。
2.教学内容：
（1）材料力学的主要任务和主要研究对象。
（2）杆件的强度、刚度和稳定性等基本概念。
（3）材料力学的基本假设及其含义。
（4）杆件的四种基本变形形式
（5）拉（压）杆件截面上内力的确定，轴力图。
（6）横截面上正应力的分布及其计算，强度条件。
（7）虎克定律，拉压杆变形的计算。
（8）力、截面法、应力、线应变和位移等基本概念。
（9）典型材料（低碳钢）的应力—应变图及其主要特征。
（10）脆性材料和塑性材料在机械性能上的主要差异。
（11）许用应力和安全系数的概念。
（12）超静定问题的概念及简单超静定问题（一次）的解法。
（13）（压）杆横截面上正应力公式的推导方法。
（14）斜截面上的应力。
（15）横向应变及其与纵向应变间的关系。
（16）应力集中的概念。
3.教学要求
通过这一部分的教学，应使学生了解材料力学中各基本变形讨论的内用和步骤，一般是
外力、内力、应力、强度条件，以及变形、刚度条件、超静定问题。在讲授内力、截面法时，
要强调截面法是材料力学求内力的普遍方法，应讲情其实质（通过以后各章节的学习达到熟
练掌握的要求）。应力是这一部分的中心问题，它是衡量构件的强度指标。由拉（压）杆引
出应力概念时，对于内力非均匀分况下的应力，应稍作说明。对于材料的机械性质，应着重
讲清低碳钢的拉伸试验，其他内用都可与其对比讲授。对于超静定问题，应着重使学生了解
综合考虑几何、物理、静力学三方面进行求解的方法。其中关键是建立变形协调条件，但不
应陷于复杂的几何关系。
4.教学重点与难点
教学重点、难点：内力、截面法、应力、强度条件变形计算（包括线应变、虎克定律）、
拉压超静定问题。
第二章 扭转
1.教学目的
通过本章学习，应掌握转剪应力的推导，了解由几何、物理、静力学三方面推导的方法
了解横截面上的剪应力分布及其计算。
2.教学内容
（1）用截面法掌握求扭矩，作扭矩图。
（2）圆周扭转时横截面上的剪应力分布及其计算，圆截面的极惯性矩和抗扭截面系数。
（3）圆周扭转变形的计算，相对扭转角及单位长度扭转角的概念。
（4）强度条件和刚度条件的运用。：
（5）纯剪切的概念，剪切力互等定律，剪应变的概念，剪切虎克定律，剪切弹性模量。
（6）圆周扭转时横截面上剪应力公式的推导。
（7）圆截面极惯性矩和抗扭截面系数的推导。
（8）矩形截面杆和薄壁杆件的自由扭转。
3.教学要求
扭转剪应力的推导，应着重讲清由几何、物理、静力学三方面推导的方法。横截面上
应力非均匀分布是学生初次遇到的问题，故为一难点，应从物理本质上讲清圆周扭转时横截
面上剪应力的线形分布规律及其原因。对于实用计算，应说明由于许用应力是根据实验结果
按同样的假定计算得出，故实用计算是切实可用的。应着重讲清纯剪切的应力和变形及其规
律。
4.教学重点与难点
教学重点与难点：圆周扭转时内力、应力、变形的计算及强度、刚度条件。扭转剪应
力的推导。
第三章 弯曲内力
1.教学目的
通过本章学习，了解弯曲的概念，熟悉剪力图和弯矩图的绘制，掌握指定截面上的剪
力、弯矩的计算，熟悉剪力方程、弯矩方程。
2.教学内容
（1）求梁指定截面上的剪力、弯矩。
（2）正确列出剪力方程和弯矩方程，并绘制剪力图和弯矩图。
（3）面弯曲的概念。
（4）弯矩、剪力和分布载荷集度间的微分关系及其应用。
（5）将杆状结构构件简化为力学简图。
3.教学要求
弯曲是材料力学的重点内容，必须学好。其讨论的内容和步骤同样是外力、内力、应
力、强度条件以及变形、刚度条件。作剪力图和弯矩图是材料力学的基本功，必须熟练掌
握梁受典型载荷作用时的剪力图和弯矩图的绘制（不要求画梁受过分复杂载荷时的剪力图
和弯矩图）。对于弯矩、剪力和分布集度之间的微分关系，要求学生能用于检查所作的弯
矩图。
4.教学重点与难点
教学重点：求指定截面上的剪力、弯矩，列出剪力方程、弯矩方程，作剪力图、弯矩图
教学难点：剪力、弯矩的正、负号易于理论力学的规定混淆。
第四章 平面图形的几何性质
1.教学目的
通过本章的学习，应掌握平面几何图形重心的求法，熟悉常用几何图形惯性矩的大小，
了解惯性矩和惯性积德转轴公式，掌握组合截面惯性矩的计算。
2.教学内容
（1）平面几何图形重心的求法。
（2）常用几何图形惯性矩的大小。
（3）组合截面惯性矩的计算
（4）惯性矩和积惯性矩的区别。
（5）平面几何图形面积矩的求法。
（6）规则图形惯性矩的求法。
（7）截面惯性矩的平行移轴公式。
（8）惯性矩和惯性积的转轴公式。
3.教学要求
计算杆在外力作用下的应力和变形时，需要用到杆的横截面的几何性质，本章所讨论的
一些几何性质与截面的几何性质类同本章所学的内容将在以后的章节中用到。
4.教学重点与难点
教学重点与难点：平面几何图形重心的求法，常用几何图形惯性矩的大小，组合截面惯
性矩的计算。
第五章 弯曲应力
1.教学目的
通过本章的学习，应了解横截面上正应力的分布，了解面弯曲、纯弯曲、横力弯曲的概
念，熟悉矩形、工字形截面梁横截面上剪应力的分布规律，掌握弯曲时梁横截面上正应力公
式的推导。
2.教学内容
（1）横截面上正应力的分布及其计算。
（2)危险面、危险点的判别，弯曲正应力强度条件的应用。
(3)面弯曲、纯弯曲、横力弯曲的概念。
(4)弯曲时梁横截面上正应力公式的推导，该公式的适用范围。
(5)梁的合理截面。
(6)矩形、工字形截面梁横截面上剪应力的分布规律及其最大值，圆形截面梁的最大
剪应力及其位置。
(7)高梁的弯曲强度的一些措施，等强度设计的概念。
3.教学要求
横截面上正应力的计算及正应力的强度条件。弯曲正应力公式的推导应着重讲清几何、
物理、静力学三方面推导的方法。应从物理本质上讲清弯曲时横截面上正应力的线形分布规
律及其原因。弯矩与挠曲线曲率间的关系是基本公式，不应忽视。弯曲剪应力公式可不作推
导，直接给出其分布规律及最大值。对于工字形截面梁，翼缘部分的剪应力可不作讨论，腹
板上的最大剪应力可近似地取其平均剪应力值。
4.教学重点与难点
教学重点与难点：横截面上正应力的计算及正应力的强度条件。弯曲正应力公式的推导。
第六章 弯曲变形
1.教学目的
通过本章的学习，应了解
2.教学内容
（1）挠曲线、挠度、转角的定，挠度和转角的关系。
（2）用叠加原理求指定截面出的挠度和转角。
（3）梁的刚度计算。
（4）确列出挠曲线的近似微分方程，常用的边界条件及连续条件。
（5）积分法求梁的挠曲线方程，挠度和转角。
（6）曲线近似微分方程的建立及其使用条件。
（7）梁的挠曲线的大致形状的判定。
（8）提高梁弯曲刚度的一些措施。
3.教学要求
应着重讲清梁的挠曲线近似微分方程及其积分，边界条件，叠加法原理及其使用条件。
4.教学重点与难点
教学重点与难点：梁的挠曲线近似微分方程、叠加法原理及其使用。
第七章 能量方法
1.教学目的
通过本章的学习，应了解用单位载荷法简单静定桁架的位移及功能原理，了解弹性变
形能的概念，熟悉杆件弹性变形能的计算，掌握用单位载荷法解一次超静定梁和刚架（外力
超静定）。
2.教学内容
（1）杆件弹性变形能的计算。
（2）用单位载荷法（莫尔定理）及卡氏定理求梁及简单平面刚架的位移。
（3）用单位载荷法解一次超静定梁和刚架（外力超静定）
（4）位载荷法简单静定桁架的位移。
（5）功能原理
3.教学要求
本章应熟练掌握杆件弹性变形能的计算；用单位载荷法（莫尔定理）及卡氏定理求梁
及简单平面刚架的位移。应掌握用单位载荷法解一次超静定梁和刚架（外力超静定）。应
了解用单位载荷法简单静定桁架的位移及功能原理。
4.教学重点与难点
教学重点与难点：弹性变形能的概念，能量法的基本概念及其应用。
第八章 应力状态与应变状态分析理
1.教学目的
通过本章的学习，应了解一点处应力状态的概念，了解主平面、主应力的概念，熟悉
求二向应力状态的主应力，掌握义虎克定律的建立，了解弹性比能、体积改变比能、形状
改变比能的概念。
2.教学内容：
（1）一点处应力状态的概念，主平面、主应力的概念。
（2）确定二向应力状态下一点处的主应力。
（3）义虎克定律的建立
（4）弹性比能、体积改变比能、形状改变比能的概念及其表达式。
3.教学要求
本章应着重讲授一点处应力状态的概念；主平面、主应力的概念；确定二向应力状态
下一点处的主应力。应了解广义虎克定律的建立；弹性比能、体积改变比能、形状改变比
能的概念及其表达式。
4.教学重点与难点
教学重点：一点处的应力状态的概念，求二向应力状态的主应力，一点处的最大剪应
力和广义虎克定律。
教学难点：一点处的广义状态的概念。
第九章 强度理论
1.教学目的
通过本章的学习，应了解强度理论的概念，熟悉四个强度理论的基本观点，掌握四个
强度理论的相当应力及其应用。
2.教学内容
（1）强度理论的概念。
（2）四个强度理论的基本观点。
（3）第一、第二强度理论的相当应力及其应用。
（4）第三、第四强度理论的相当应力及其应用。
3.教学要求
应着重讲授第三、第四强度理论的相当应力及其应用 、强度理论的概念；四个强度
理论的基本观点；第一、第二强度理论的相当应力及其应用。
4.教学重点与难点
教学重点：四个强度理论的相当应力。
教学难点：四个强度理论的应用。
第十章 组合变形
1.教学目的
通过本章的学习，应了解组合变形的概念，熟悉计算危险点处的应力，掌握圆周弯—
扭组合时的强度条件及其应用，熟悉弯—拉（压）组合时的强度计算。
2.教学内容：
（1）组合变形的概念及其基本分析方法。
（2）判别危险面，计算危险点处的应力，正确选用强度理论进行校核。
（3）圆周弯—扭组合时的强度条件及其应用。
（4）弯—拉（压）组合时的强度计算。
3.教学要求
应使学生熟练掌握组合变形的概念及其基本分析方法；判别危险面；计算危险点处的
应力；正确选用强度理论进行校核；圆周弯—扭组合时的强度条件及其应用；弯—拉（压）
组合时的强度计算。
4.教学重点与难点
教学重点：圆轴弯—扭组合时的强度计算及其应用。
教学难点：弯—拉（压）组合时的强度计算
第十一章 压杆稳定
1.教学目的
通过本章的学习，应了解柔度的概念，了解提高压杆稳定性的措施，了解弹性平衡稳
定性的概念，了解欧拉公式的推导及适用范围，熟悉杆端不同约束对临界载荷的影响，掌
握用稳定安全系数对压杆稳定作稳定校核，掌握欧拉临界载荷及其计算。
2.教学内容：
（1）欧拉临界载荷及其计算。
（2）杆端不同约束对临界载荷的影响。
（3）柔度的概念，临界应力总图。
（4）用稳定安全系数对压杆稳定作稳定校核。
（5）欧拉公式的推导。
（6）提高压杆稳定性的措施。
3.教学要求
应使学生掌握欧拉临界载荷及其计算；杆端不同约束对临界载荷的影响；柔度和判别
柔度的概念；用稳定安全系数对压杆稳定作稳定校核； 弹性平衡稳定性的概念；了解欧
拉公式的推导及适用范围；提高压杆稳定性的措施。
4.教学重点与难点
教学重点：不同柔度范围的压杆的临界载荷（应力）的计算 ，压杆的稳定平衡与不
稳定平衡。
教学难点：欧拉临界载荷及其计算。
第十二章 动载荷
1.教学目的
通过本章的学习，应了解动荷系数的概念，熟悉提高杆件抗冲击能力的措施，掌握动
静法计算匀加速运动构件的应力和变形，了解能量概念计算受冲击构件的应力和变形。
2.教学内容
（1）动静法计算匀加速运动构件的应力和变形。
（2）能量概念计算受冲击构件的应力和变形。动荷系数的概念。
（3）提高杆件抗冲击能力的措施。
3.教学要求
应使学生掌握用动静法计算匀加速运动构件的应力和变形；用能量概念计算受冲击构
件的应力和变形；动荷系数的概念；了解提高杆件抗冲击能力的措施。
4.教学重点与难点
教学重点：冲击荷载作用下构件的应力和变形、动荷系数的求法
教学难点：能量概念计算受冲击构件的应力和变形
第十三章 循环应力
1.教学目的
通过本章的学习，应了解交变应力、循环特性、疲劳破坏及持久极限等概念，熟悉影
响构件持久极限的主要因素，掌握对称循环下构件的疲劳强度计算。
2.教学内容
（1）交变应力、循环特性、疲劳破坏及持久极限等概念。
（2）影响构件持久极限的主要因素。
（3）对称循环和不对称循环下构件的疲劳强度的计算。
（4）组合变形下疲劳强度的计算。
（5）杆件疲劳强度的主要措施。
3.教学要求
应使学生掌握交变应力、循环特性、疲劳破坏及持久极限等概念；影响构件持久极限
的主要因素对称循环和不对称循环下构件的疲劳强度的计算；了解弯扭组合变形下疲劳强
度的计算及提高构件疲劳强度的主要措施。
4.教学重点与难点
教学重点：交变应力、疲劳强度和持久极限的概念，影响构件持久极限的主要因素。
教学难点：对称循环下构件的疲劳强度计算。
四、教学建议
1.对于材料力学的重点内容，老师应该讲授得更加详实，同时提醒同学在教材中标注出来，以便日后有针对性的复习，如是重要典型的案例，应该进行仔细分析。难点问题往往学生不感兴趣，教师应深入浅出，尽量能化繁为简，多举实际例子激发学生积极性，结合理论进行讲解
2.课堂讲授可适当采用多媒体教学，这样可减少课程理论化太强带来的缺点。能开拓学生眼界，配合主教材帮助学生更加形象地了解和掌握本课程的基本原理，特别是图形多部分的内容。
3.教学过程中应该尽量结合实践生活，多采用案例进行例证；教学中多让学生展开讨论，对国家、地区或学生生活周边的各类建筑材料进行深入的剖析，充分发挥学生的积极性和主动性。
4.作业数量最好一章一练，作业或课外思考题型应充分考虑题型的全面性和科学性，同时还应考虑学生基本知识的掌握和能力的提高，作业更重视理论的掌握，应以课本习题为主，思考与讨论题应更侧重能力提高，以案例分析和现实问题为主。
五、考核方法
本课程采用平时成绩和期末考试相结合的方式。平时成绩占学期总成绩的40%，期末考试占学期总成绩的60%。
六、教材及主要教学参考书
1.《材料力学》 张如三、王天明主编， 中国建筑工业出版社。
2.《材料力学》第三版，刘鸿文主编，高等教育出版社。
3.《材料力学》第二版，孙训方 方孝淑 关来泰编，高等教育出版社
《材料力学》实训教学大纲
主撰人： 主审人：
一、实训性质：教学实训
二、实训方式：集中实训
三、课时分配：16学时（1周）
四、学 分：
五、适用专业：土木工程技术
六、实训目的：
材料力学实训是材料力学课程的重要组成部分，是土木工程技术专业基础课的基本实训教学环节。通过该实训教学环节，加深对材料力学基本理论的认识，巩固所学知识，增强力学分析意识与分析能力，提高力学检测、诊断和设计水平。
通过材料力学实训，学生要达到以下要求：
（1）对低碳钢和铸铁等材料的拉伸、压缩、扭转力学性质有基本了解
（2）了解材料力学性质的常规检测设备和基本操作方法
（3）增强对桁架、刚架、压杆、组合变形及超静定结构力学特征的认识
（4）对光测力学，疲劳破坏，冲击韧性测量等有初步了解。
七、实训内容：
1、拉伸、压缩实训
（1）测定低碳钢拉伸时的屈服极限、强度极限、延伸率和截面收缩率；
（2）观察拉伸过程中的各种实验现象
（3）观察压缩时脆性材料破坏时的断口截面形状，并分析原因
教学要求：学生实作掌握实验的基本技能和方法，对拉伸、压缩过程中的各种现象进行理论分析，将实验结果与理论计算结果进行对比分析。
2、扭转实训
（1）低碳钢的剪切屈服极限和剪切强度极限
（2）测定铸铁的剪切强度极限
教学要求：学生实作掌握低碳钢和铸铁的剪切技能和方法，对剪切时的屈服极限和强度极限进行理论分析，将实验结果与理论计算结果进行对比分析。
3、弯曲内力、应力实训
（1）用电测法测量矩形截面梁在纯弯曲时的正应力的分布
（2）用电阻应变仪进行多点的应变测量
教学要求：学会用电测法测量正应力的分布，将实验结果与理论计算值进行比较，验证弯曲正应力公式。
4、弯曲变形实训
教学要求：学会测定矩形截面梁在只受弯矩作用的条件下，截面上正应力的大小随高度变化的分布规律，并与理论值进行比较，验证横截面上正应力的大小沿高度线性分布。
5、能量方法
教学要求：认识超静定悬臂结构的变形、受力特点与应力分布复杂性，认识各杆刚度对刚架整体变形与受力的影响。
6、组合变形
教学要求：学会用电测发测定平面应力状态下主应力的大小及方向，并与理论值进行比较，进一步掌握电测法。
7、压杆稳定
教学要求：学会用电测法测定两端铰支压杆的临界载荷，并与理论值进行比较，验证欧拉公式，观察两端铰支压杆丧失稳定的现象。
八、实训要求：
1.做好准备工作，查找相关参考资料
2.根据课堂所讲内容及参考资料编制相关计划及其分析
3.举一反三，活学活用
九、实训成绩考核办法
考核内容包括两方面：指导教师考核评分、实践报告及实践日志。最终成绩各部分所占比例由各学院根据专业特点自行确定。
十、主要参考资料及教材
1.《材料力学》张如三、王天明主编， 中国建筑工业出版社。
2.《材料力学》第三版，刘鸿文主编，高等教育出版社。
3.《材料力学》第二版，孙训方 方孝淑 关来泰编，高等教育出版社