第一部分：材料力學(xué)

　　I.課程簡介

　　一、內(nèi)容概述與總要求

　　材料力學(xué)主要研究桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性及材料的力學(xué)性質(zhì)，即分析和計算桿件在 基本變形(軸向拉伸或壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲)和組合變形情況下的內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變和變形， 在此基礎(chǔ)上建立桿件的強(qiáng)度條件、剛度條件和穩(wěn)定性條件，并運(yùn)用強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性條件 對桿件進(jìn)行校核、截面設(shè)計及載荷確定。

　　通過本課程學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，學(xué)生要掌握材料力學(xué)的基本概念和分析問題的基本方法，能熟 練運(yùn)用公式進(jìn)行應(yīng)力和變形計算，能將簡單的工程實際問題提煉成力學(xué)模型進(jìn)行求解，為后 續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的力學(xué)基礎(chǔ)。

　　二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

　　考試采用閉卷，筆試形式，全卷滿分為 150 分，考試時間 75 分鐘。

　　考試題型為計算題，要列出詳細(xì)的計算過程。

　　II.知識要點與考核要求

　　一、緒論和基本概念

　　1. 知識范圍

　　材料力學(xué)的任務(wù);可變形固體的概念;材料力學(xué)采用的基本假設(shè); 內(nèi)力和應(yīng)力的概念; 位移和應(yīng)變的概念;桿件變形的基本形式。

　　2. 考核要求

　　( 1) 了解材料力學(xué)課程的任務(wù)，掌握強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的概念。

　　(2) 掌握可變形固體的概念及其基本假設(shè)。

　　(3) 掌握內(nèi)力和應(yīng)力、位移和應(yīng)變的概念。

　　(4) 掌握四種基本變形的受力和變形特征。

　　二、軸向拉伸和壓縮

　　1. 知識范圍

　　軸向拉伸和壓縮的概念;截面法;軸力和軸力圖;拉壓桿橫截面上的應(yīng)力;拉壓桿斜截 面上的應(yīng)力;拉壓桿的變形和胡克定律;材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能;拉壓桿的強(qiáng)度條 件及其應(yīng)用。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握截面法確定軸力的方法和軸力圖的作法。

　　(2) 掌握拉壓桿橫(斜)截面上的正應(yīng)力計算公式，并能利用公式進(jìn)行計算。

　　(3) 掌握胡克定律及其在拉壓桿變形和位移計算中的應(yīng)用，能熟練計算桿件的變形和簡

　　單結(jié)構(gòu)的節(jié)點位移。

　　(4) 掌握低碳鋼和鑄鐵材料在常溫靜載時拉伸與壓縮時的力學(xué)性能。

　　(5) 掌握拉壓桿的強(qiáng)度條件，能夠利用強(qiáng)度條件對拉壓桿進(jìn)行強(qiáng)度計算。

　　三、剪切和扭轉(zhuǎn)

　　1. 知識范圍

　　剪切和擠壓實用計算;扭矩及扭矩圖;薄壁圓桿的扭轉(zhuǎn);切應(yīng)力互等定理和剪切胡克定

　　律;圓桿扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和強(qiáng)度條件;圓桿扭轉(zhuǎn)時的變形和剛度條件。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握連接件的實用計算方法。

　　(2) 掌握切應(yīng)力和切應(yīng)變的概念。

　　(3) 掌握扭轉(zhuǎn)內(nèi)力的計算，會畫扭矩圖。

　　(4) 掌握切應(yīng)力互等定理和剪切胡克定律。

　　(5) 掌握圓桿橫截面上的切應(yīng)力計算公式，能夠利用強(qiáng)度條件進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算。

　　(6) 掌握圓桿扭轉(zhuǎn)變形的計算公式，能夠利用剛度條件進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度計算。

　　四、梁的內(nèi)力

　　1. 知識范圍

　　平面彎曲的概念;梁的支座反力計算;梁的內(nèi)力的概念及其計算;利用內(nèi)力方程畫梁的 內(nèi)力圖;利用彎矩、剪力和荷載集度間的關(guān)系畫梁的內(nèi)力圖。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握平面彎曲的概念。

　　(2) 掌握截面法，會求梁任一橫截面上的內(nèi)力。

　　(3) 掌握利用內(nèi)力方程畫內(nèi)力圖;掌握利用彎矩、剪力和荷載集度間的關(guān)系畫梁的內(nèi)力 圖方法。

　　五、截面的幾何性質(zhì)

　　1. 知識范圍

　　靜矩和形心;慣性矩和慣性積;平行移軸公式;主軸和主慣性矩;組合截面慣性矩和慣 性積的計算。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握截面的靜矩和形心的概念及計算方法。

　　(2) 掌握截面的慣性矩和慣性積的概念和計算方法。

　　(3) 掌握平行移軸公式和組合截面的慣性矩和慣性積的計算方法。

　　(4) 掌握主軸、主慣性矩、形心主軸和形心主慣性矩的概念。

　　六、梁的應(yīng)力

　　1. 知識范圍

　　梁橫截面上的正應(yīng)力及正應(yīng)力強(qiáng)度條件;梁橫截面上的切應(yīng)力及切應(yīng)力強(qiáng)度條件;梁的 合理設(shè)計。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握梁橫截面上正應(yīng)力的計算公式和切應(yīng)力的計算公式，能利用正應(yīng)力強(qiáng)度條件和 切應(yīng)力強(qiáng)度條件對梁進(jìn)行強(qiáng)度計算。

　　(2) 了解提高梁承載能力的措施，能對梁進(jìn)行合理設(shè)計。

　　七、梁的變形

　　1. 知識范圍

　　梁的撓度和轉(zhuǎn)角;梁撓曲線的近似微分方程;積分法計算梁的變形;疊加法計算梁的變

　　形;梁的剛度校核;超靜定梁的計算。

　　2. 考核要求

　　( 1) 了解梁撓曲線的近似微分方程。

　　(2) 掌握梁變形計算的積分方法和疊加法。

　　(3) 掌握梁的剛度條件，能夠利用剛度條件進(jìn)行梁的剛度計算。

　　(4) 掌握超靜定梁的分析方法，能求解簡單超靜定梁問題。

　　八、應(yīng)力狀態(tài)分析和強(qiáng)度理論

　　1. 知識范圍

　　應(yīng)力狀態(tài)的概念和研究方法;平面應(yīng)力狀態(tài)下任意斜截面上的應(yīng)力;主應(yīng)力及主平面方

　　位，極值切應(yīng)力;空間應(yīng)力狀態(tài)的概念;廣義胡克定律;強(qiáng)度理論及其相當(dāng)應(yīng)力。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握應(yīng)力狀態(tài)的概念和應(yīng)力狀態(tài)的研究方法。

　　(2) 掌握平面應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法，能熟練利用公式計算平面應(yīng)力狀態(tài)下任意斜截面

　　上的應(yīng)力、主應(yīng)力、主平面方位。

　　(3) 了解空間應(yīng)力狀態(tài)的概念。

　　(4) 掌握廣義胡克定律及其應(yīng)用。

　　(5) 掌握四個古典強(qiáng)度理論及其應(yīng)用。

　　九、組合變形

　　1. 知識范圍

　　組合變形的概念;斜彎曲;拉伸(壓縮)與彎曲的組合變形;偏心拉伸(壓縮);扭轉(zhuǎn)與彎 曲的組合變形;拉伸(壓縮) 、扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握斜彎曲的應(yīng)力計算、強(qiáng)度條件和強(qiáng)度計算。

　　(2) 掌握拉伸(壓縮)與彎曲組合變形的應(yīng)力計算、強(qiáng)度條件和強(qiáng)度計算。

　　(3) 掌握偏心拉伸(壓縮)的應(yīng)力計算、強(qiáng)度條件和強(qiáng)度計算。

　　(4) 掌握扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形的應(yīng)力計算、強(qiáng)度條件和強(qiáng)度計算。

　　十、壓桿穩(wěn)定

　　1. 知識范圍

　　壓桿穩(wěn)定的概念;各種支承約束條件下等截面細(xì)長壓桿臨界力的歐拉公式;臨界應(yīng)力和 歐拉公式的應(yīng)用范圍;壓桿的穩(wěn)定計算，提高壓桿穩(wěn)定性的措施。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握壓桿穩(wěn)定的基本概念。

　　(2) 掌握細(xì)長壓桿臨界力的歐拉公式，能利用歐拉公式熟練計算細(xì)長壓桿的臨界力。

　　(3) 掌握柔度、臨界應(yīng)力的概念，掌握歐拉公式適用范圍，能根據(jù)壓桿的柔度值對壓桿 進(jìn)行分類，掌握壓桿臨界力計算的經(jīng)驗公式，能利用經(jīng)驗公式計算非細(xì)長壓桿的臨界力。

　　(4) 掌握壓桿穩(wěn)定計算的安全因數(shù)法，了解壓桿穩(wěn)定計算的穩(wěn)定因數(shù)法(又稱折減因數(shù)

。

　　(5) 掌握提高壓桿穩(wěn)定性的基本措施。