课 程 介 绍
材料力学是一门技术基础课。主要研究对象为杆件。杆件是工程结构中的主要构件。
对构件在荷载作用下正常工作的要求:
Ⅰ. 具有足够的强度——强度指构件在荷载作用下抵抗破坏(断裂)的能力，不发生意外断裂或显著的塑性变形。
Ⅱ. 具有足够的刚度——指构件在荷载作用下抵抗变形的能力，保证构件的（弹性）变形不超过工程允许范围。
Ⅲ. 具有足够的稳定性要求——对于理想中心受压杆件，指构件在荷载作用下保持原有的直线平衡形式的能力，不丧失稳定。
在满足上述强度、刚度和稳定性要求的同时，还须尽可能合理选用材料和降低材料消耗量，以节约投资，即解决安全与经济的矛盾。
通过本门课程的学习，要求学生对杆件的受力分析、强度、刚度和稳定性问题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，有初步的力学建模及对简化模型近似性评估的能力，必要的定性与定量分析能力和初步的实验能力。
教材推荐：
书 名 材料力学 编著者 孙训方 方孝淑 关来泰
ISBN 7-04-011072-5 版本号 第四版
出版社 高等教育出版社
课 程 特 色
《材料力学》课程是一门技术基础课，并且是学生学习的第一门变形体力学课程。涉及许多工程实际问题，其基本概念、思想方法、解题思路等不同于前期课程（刚体力学），而且有部分教学内容较难理解，要求学生对每一章的重点、难点认真领会，对思路、方法多加练习，进而较好地理解基本概念、基本理论和基本计算。必须通过独立做练习题来加深对概念的理解和掌握，熟悉基本公式、基本方法的运用，从而达到理解、掌握所学知识的目的。使学生尽快并较好地掌握本课程的基本内容。
教 学 大 纲
一．计划学时：72
二．适用专业：土木工程专业
三．课程的性质与任务：
材料力学是工科类各专业的一门专业技术基础课，是力学的基础部分， 在许多工程领域中有广泛的应用，对土木工程专业学生的知识面提高和工程素质教育是十分必要的。材料力学的教育将为学习有关的后继课程准备必要的基础，用材料力学的知识和分析方法，解决一些简单的工程实际问题,对拓宽学生的专业知识面和将来从事工程技术工作打下必要的基础。
本课程的主要内容是材料力学部分。
四．课程的教育目标与要求：
对土木工程专业本课程的目标是加强工程素质教育，拓宽学生知识面，培养学生的思维能力和解决工程中力学问题的初步分析方法，因此本课程是工科力学中的主要基础内容，在这个标定范围内组织教学内容，教师要把课程内容压缩、提炼，整合成完整的基本部分，突出重点精讲，把最基础的东西传授给学生，同时能使学生牢固掌握基本分析方法的要点，实行启发式教学，充分调动学生积极思维。教学内容要精选、精讲，适当留给学生一定的思维空间，改革传统的满堂灌的教学方式，调动学生主动思考问题的积极性，在较少的教学时间内收到好的效果。
五．课程的主要内容：
第1章 绪论
1．1 材料力学任务
1．2 材料力学基本假设
1．3 材料力学基本变形
第2章 轴向拉伸与压缩
2．1 内力，应力，截面法
2．2 轴向拉压概念
2．3 拉压杆的轴力
2．4 拉压杆的强度计算
2．5 许用应力
2．6 拉压杆的变形计算
2．7应力集中概念
2．8材料拉（压）时的力学性能
第3 章 扭转
3．1 扭转概念
3．2 外力偶 扭矩 扭矩图
3．3 薄壁圆筒扭转
3．4 圆轴扭转时的强度计算和刚度计算
3．5 圆轴扭转时的应变能
第4章 弯曲应力分析与强度计算
4．1 引言
4．2 梁的内力 剪力与弯矩
4．3 载荷集度、剪力、弯矩关系
4．4 纯弯梁横截面上的正应力分析
4．5 横力弯曲应力公式的应用
4．6 矩形截面梁的弯曲剪应力简介
4．7 弯曲强度计算
第5章 梁的位移分析
5．1 挠曲线微分方程
5．2 积分法求梁的位移
5．3 确定位移的叠加法
5．4 梁的刚度条件
第6章 简单超静定问题
6．1 轴向拉压超静定问题
6．2 简单超静定梁
第7章 应力状态与强度理论
7．1 引言
7．2 二向应力状态的描述
7．3 平面应力状态应力圆
7．4 三向应力状态、主应力、主平面与最大剪应力
7．5 复杂应力状态下的应力应变关系
7．6 强度理论
第8章 组合变形
8．1 引言
8．2 拉（压）弯组合变形
8．3 斜弯曲
8．4 弯曲与扭转的组合
第9章 压杆稳定问题
9．1 压杆稳定的概念
9．2 细长压杆临界压力的欧拉公式
9．3 其他条件下压杆的临界压力
9．4 压杆稳定安全校核
第10章 动载荷问题
10．1 概述
10．2 构件作匀变速运动时的应力与变形
10．3 使用能量原理计算受冲击构件的动应力、变形
六．学时分配：
内容 | 讲课 |
第1章 绪论 | 1 |
第2章 轴向拉伸与压缩 | 3 |
第3章 扭转 | 3 |
第3章 弯曲应力 | 5 |
第5章 梁弯曲位移 | 4 |
第6章 简单超静定问题 | 2 |
第7章 应力状态与强度理论 | 5 |
第8章 组合变形 | 3 |
第9章 压杆稳定问题 | 2 |
第10章 动载荷问题 | 1 |
七．课程的重点、难点：
第1章：绪论，介绍
第2章：重点讲解，要求学生理解掌握内力、应力等基本概念及虎克定律，会用截面法分析问题，熟悉几种常见材料的机械性能，用强度条件解决简单问题。
第3章：重点讲解，会求外力偶矩及做扭矩图，熟练掌握圆轴扭转时的强度和刚度计算。
第4章：重点讲解，要求学生熟练掌握剪力方程和弯矩方程及绘制剪力图和弯矩图，能准确的进行弯曲强度计算。难点是绘制剪力图和弯矩图，学生应多加练习熟练掌握。
第5章：一般讲解，要求学生一般性掌握挠曲线微分方程及用积分法和叠加法求梁的位移。
第6章：能解决简单的静不定问题。静不定问题是难点，要求学生能准确找出变形协调条件。
第7章：重点讲解，学生应重点掌握平面应力状态中斜截面上的应力分析，能熟练准确地确定主应力、主平面及最大剪应力，理解掌握四种常用的强度理论。难点是强度理论的应用，应该多举例题以便学生理解性掌握强度理论。
第8章：一般讲解，要求学生理解性掌握叠加原理，熟练掌握拉伸（压缩）与弯曲的组合及弯曲与扭转的组合。
第9章：重点讲解，要求学生能熟练求解欧拉临界力，理解性掌握柔度的概念，准确地对压杆进行稳定性校核。重点掌握压杆稳定性的校核。
第10章： 一般讲解
九．其他课程的关系
先修课：
1．高等数学（包括常微分方程）
2．线性代数
3．理论力学（静力学部分）等
后续课程：结构力学等
十．教材与参考：
教材： 《材料力学》 第四版 孙训方等主编 高等教育出版社
主要参考书： 《材料力学》 第二版 单辉祖主编 高等教育出版社
《材料力学》 第四版 刘鸿文等主编 高等教育出版社
课程