第一部分：材料力学

　　I.课程简介

　　一、内容概述与总要求

　　材料力学主要研究杆件的强度、刚度和稳定性及材料的力学性质，即分析和计算杆件在 基本变形(轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲)和组合变形情况下的内力、应力、应变和变形， 在此基础上建立杆件的强度条件、刚度条件和稳定性条件，并运用强度、刚度及稳定性条件 对杆件进行校核、截面设计及载荷确定。

　　通过本课程学习和训练，学生要掌握材料力学的基本概念和分析问题的基本方法，能熟 练运用公式进行应力和变形计算，能将简单的工程实际问题提炼成力学模型进行求解，为后 续专业课程的学习奠定必要的力学基础。

　　二、考试形式与试卷结构

　　考试采用闭卷，笔试形式，全卷满分为 150 分，考试时间 75 分钟。

　　考试题型为计算题，要列出详细的计算过程。

　　II.知识要点与考核要求

　　一、绪论和基本概念

　　1. 知识范围

　　材料力学的任务;可变形固体的概念;材料力学采用的基本假设; 内力和应力的概念; 位移和应变的概念;杆件变形的基本形式。

　　2. 考核要求

　　( 1) 了解材料力学课程的任务，掌握强度、刚度和稳定性的概念。

　　(2) 掌握可变形固体的概念及其基本假设。

　　(3) 掌握内力和应力、位移和应变的概念。

　　(4) 掌握四种基本变形的受力和变形特征。

　　二、轴向拉伸和压缩

　　1. 知识范围

　　轴向拉伸和压缩的概念;截面法;轴力和轴力图;拉压杆横截面上的应力;拉压杆斜截 面上的应力;拉压杆的变形和胡克定律;材料在拉伸和压缩时的力学性能;拉压杆的强度条 件及其应用。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握截面法确定轴力的方法和轴力图的作法。

　　(2) 掌握拉压杆横(斜)截面上的正应力计算公式，并能利用公式进行计算。

　　(3) 掌握胡克定律及其在拉压杆变形和位移计算中的应用，能熟练计算杆件的变形和简

　　单结构的节点位移。

　　(4) 掌握低碳钢和铸铁材料在常温静载时拉伸与压缩时的力学性能。

　　(5) 掌握拉压杆的强度条件，能够利用强度条件对拉压杆进行强度计算。

　　三、剪切和扭转

　　1. 知识范围

　　剪切和挤压实用计算;扭矩及扭矩图;薄壁圆杆的扭转;切应力互等定理和剪切胡克定

　　律;圆杆扭转时的应力和强度条件;圆杆扭转时的变形和刚度条件。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握连接件的实用计算方法。

　　(2) 掌握切应力和切应变的概念。

　　(3) 掌握扭转内力的计算，会画扭矩图。

　　(4) 掌握切应力互等定理和剪切胡克定律。

　　(5) 掌握圆杆横截面上的切应力计算公式，能够利用强度条件进行扭转强度计算。

　　(6) 掌握圆杆扭转变形的计算公式，能够利用刚度条件进行扭转刚度计算。

　　四、梁的内力

　　1. 知识范围

　　平面弯曲的概念;梁的支座反力计算;梁的内力的概念及其计算;利用内力方程画梁的 内力图;利用弯矩、剪力和荷载集度间的关系画梁的内力图。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握平面弯曲的概念。

　　(2) 掌握截面法，会求梁任一横截面上的内力。

　　(3) 掌握利用内力方程画内力图;掌握利用弯矩、剪力和荷载集度间的关系画梁的内力 图方法。

　　五、截面的几何性质

　　1. 知识范围

　　静矩和形心;惯性矩和惯性积;平行移轴公式;主轴和主惯性矩;组合截面惯性矩和惯 性积的计算。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握截面的静矩和形心的概念及计算方法。

　　(2) 掌握截面的惯性矩和惯性积的概念和计算方法。

　　(3) 掌握平行移轴公式和组合截面的惯性矩和惯性积的计算方法。

　　(4) 掌握主轴、主惯性矩、形心主轴和形心主惯性矩的概念。

　　六、梁的应力

　　1. 知识范围

　　梁横截面上的正应力及正应力强度条件;梁横截面上的切应力及切应力强度条件;梁的 合理设计。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握梁横截面上正应力的计算公式和切应力的计算公式，能利用正应力强度条件和 切应力强度条件对梁进行强度计算。

　　(2) 了解提高梁承载能力的措施，能对梁进行合理设计。

　　七、梁的变形

　　1. 知识范围

　　梁的挠度和转角;梁挠曲线的近似微分方程;积分法计算梁的变形;叠加法计算梁的变

　　形;梁的刚度校核;超静定梁的计算。

　　2. 考核要求

　　( 1) 了解梁挠曲线的近似微分方程。

　　(2) 掌握梁变形计算的积分方法和叠加法。

　　(3) 掌握梁的刚度条件，能够利用刚度条件进行梁的刚度计算。

　　(4) 掌握超静定梁的分析方法，能求解简单超静定梁问题。

　　八、应力状态分析和强度理论

　　1. 知识范围

　　应力状态的概念和研究方法;平面应力状态下任意斜截面上的应力;主应力及主平面方

　　位，极值切应力;空间应力状态的概念;广义胡克定律;强度理论及其相当应力。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握应力状态的概念和应力状态的研究方法。

　　(2) 掌握平面应力状态分析的解析法，能熟练利用公式计算平面应力状态下任意斜截面

　　上的应力、主应力、主平面方位。

　　(3) 了解空间应力状态的概念。

　　(4) 掌握广义胡克定律及其应用。

　　(5) 掌握四个古典强度理论及其应用。

　　九、组合变形

　　1. 知识范围

　　组合变形的概念;斜弯曲;拉伸(压缩)与弯曲的组合变形;偏心拉伸(压缩);扭转与弯 曲的组合变形;拉伸(压缩) 、扭转与弯曲的组合变形。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握斜弯曲的应力计算、强度条件和强度计算。

　　(2) 掌握拉伸(压缩)与弯曲组合变形的应力计算、强度条件和强度计算。

　　(3) 掌握偏心拉伸(压缩)的应力计算、强度条件和强度计算。

　　(4) 掌握扭转与弯曲的组合变形的应力计算、强度条件和强度计算。

　　十、压杆稳定

　　1. 知识范围

　　压杆稳定的概念;各种支承约束条件下等截面细长压杆临界力的欧拉公式;临界应力和 欧拉公式的应用范围;压杆的稳定计算，提高压杆稳定性的措施。

　　2. 考核要求

　　( 1) 掌握压杆稳定的基本概念。

　　(2) 掌握细长压杆临界力的欧拉公式，能利用欧拉公式熟练计算细长压杆的临界力。

　　(3) 掌握柔度、临界应力的概念，掌握欧拉公式适用范围，能根据压杆的柔度值对压杆 进行分类，掌握压杆临界力计算的经验公式，能利用经验公式计算非细长压杆的临界力。

　　(4) 掌握压杆稳定计算的安全因数法，了解压杆稳定计算的稳定因数法(又称折减因数

。

　　(5) 掌握提高压杆稳定性的基本措施。