《材料力学》课程教学大纲.docx
《材料力学》教学大纲
课程编号英文名称：MaterialMechanics
学分：4
学时：总学时72学时，其中理论56学时，实践16学时
先修课程：高等数学B1、大学物理B、理论力学
课程类别：专业基础课程
授课对象：土木工程专业学生
教学单位：土木工程学院
修读学期：第3学期
一、课程描述和目标
《材料力学》是土木类专业的专业基础课。其基本任务是将工程结构中的构件简化为一维杆件，计算杆中的应力、变形，研究中心受压杆件的稳定性问题，以便设计出既安全又经济的结构构件。通过本课程的学习，学生能够掌握杆件的强度、刚度及稳定性的基本知识,能运用强度、刚度及稳定性条件对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等计算，为学习一系列后继课程打下一定的理论基础，也为进一步提高分析问题和解决问题的能力奠定必要的力学基础。
本课程拟达到的课程目标:
课程目标1：能够理解工程体系的简化，具备一定的相关专业知识，能够建立简单的数学模型并求解。领会构件的强度、刚度和稳定性等方面的基本概念，具备简单构件的分析、计算能力；能够熟练地运用强度、刚度、稳定性条件对杆件进行校核，设计出既安全又经济的结构构件。
课程目标2：培养严谨求真的工作作风，具备基本结构、构件、节点等的受力分析、计算能力，能够通过文字和图像等表达方式，得到合理有效结论。
课程目标3：能够基于实验方面的基本知识和技能，如应力分析方法、电测基础技术、电阻应变仪的原理、操作规程等，深化相关力学理论，验证、比较已建立的理论模型，并进行实验设计。具备试验数据的整理、统计分析、误差分析、数据表达等能力。
课程目标4：具备一定的组织、协调和指挥实验团队开展工作的能力。
二、课程目标对毕业要求的支撑关系
毕业要求指标点
课程目标
权重
指标点1-2具备相关数学、自然科学和专业知识，并能应用其对相关土木工程问题建立数学模型并求解。
课程目标1
0.4
指标点1-3应用土木工程相关知识和数学模型方法，推演、分析土木工程专业工程问题。
课程目标2
0.3
指标点4-2能够基于科学原理，设计和开展土木工程专业性实验，对所采集数据进行分析和解释，通过信息综合得到合理有效的结论。
课程目标3
0.2
指标点9-3能够组织、协调和指挥团队开展工作。
课程目标4
0.1
三、教学内容、基本要求与学时分配
理论课部分：
序号
教学内容
基本要求及重、难点（含德育要求）
学时
教学方式
对应课程目标
1
材料力学基本概念
基本要求：掌握构件的强度、刚度和稳定性等基本概念及杆件变形的基本形式。了解材料力学的任务。掌握材料力学的基本假设。
重、难点：杆件变形的基本形式，材料力学的基本假设。
德育要求：严谨细致的学习态度。
2
讲授、研讨
课程目标1
2
轴向拉伸和压缩
熟练掌握轴向拉压杆的内力、应力、变形的计算方法并进行强度计算。掌握材料在拉压时的力学性能和拉压胡克定律。了解应力集中的概念。
重、难点：轴向拉压杆的内力、应力、变形。
德育要求：严谨细致的学习态度。
6
讲授、研讨
课程目标1、2
3
平面图形的几何性质
掌握静矩、形心、极惯性矩、惯性矩的计算及惯性矩的平行移轴公式。
重、难点：惯性矩及其平行移轴公式
德育要求：严谨细致的学习态度。
2
讲授、研讨
课程目标1、2
4
扭转
掌握外力偶矩的计算；等直圆杆的内力、应力和变形计算并进行强度和刚度校核。了解剪切胡克定律、纯剪切、切应力互等定理的概念。
重、难点：等直圆杆的内力、应力和变形，切应力互等定理。
德育要求：严谨细致的学习态度。
4
讲授、研讨
课程目标1、2
5
弯曲内力
熟练掌握剪力方程弯矩方程，平面弯曲梁的内力计算，作剪力和弯矩图。利用分布载荷、剪力及弯矩的微分关系练习剪力和弯矩图的画法。
重、难点：利用微分关系求平面弯曲梁的内力图。
德育要求：严谨细致的学习态度。
6
讲授、研讨、课堂练习
课程目标1、2
6
弯曲应力
熟练掌握横截面上正应力计算及正应力强度条件。掌握横截面上最大切应力值计算及切应力强度条件。
重、难点：横截面上正应力及切应力。
德育要求：严谨细致的学习态度。
6
讲授、研讨
课程目标1、2
7
弯曲变形
熟练掌握挠度、转角的概念及梁的位移计算方法（积分法、叠加法），刚度条件。了解提高刚度的措施。
重、难点：叠加法求梁的位移。
德育要求：严谨细致的学习态度。
4
讲授、研讨
课程目标1、2
8
简单超静定问题
掌握多余约束的概念；求解拉（压）杆、扭转轴、弯曲梁的一次超静定问题。了解温度应力和装配应力的计算。
重、难点：拉（压）杆、扭转轴、弯曲梁的一次超静定问题。
德育要求：严谨细致的学习态度。
4
讲授、研讨
课程目标1、2
9
应力状态和强度理论
熟练掌握平面应力状态的分析计算方法（解析法、图解法）；基本强度理论的应用；广