材料力学教案

【篇一：材料力学教案】

第一章绪论 同济大学航空航天与力学学院 一、教学目标和教学内容1、教学目标 构件分类，知道材料力学主要研究等直杆；(4)具有截面法和应力、应变的概念。

2、教学内容 构件的强度、刚度和稳定性概念，安全性和经济性，材料力学的任务； (2)变形固体的连续性、均匀性和各向同性假设，材料的弹性假 设，小变形假设； (3)构件的形式，杆的概念，杆件变形的基本形式; (4)截面法，应力和应变。

二、重点与难点 重点同教学内容，基本上无难点。

三、教学方式 讲解，用多媒体显示工程图片资料，提出问题，引导学生思考， 讨论。

四、建议学时 学时五、实施学时 六、讲课提纲 1、由结构与构件的工作条件引出构件的强度、刚度和稳定性问题。强度：构件抵抗破坏的能力； 刚度：构件抵抗变形的能力； 稳定性：构件保持自身的平衡状态为。

2、安全性和经济性是一对矛盾，由此引出材料力学的任务。

3、引入变形固体基本假设的必要性和可能性 连续性假设：材料连续地、不间断地充满了变形固体所占据的空间； 均匀性假设：材料性质在变形固体内处处相同； 各向同性假设：材料性质在各个方向都是相同的。

弹性假设：材料在弹性范围内工作。所谓弹性，是指作用在构件上 的荷载撤消后，构件的变形全部小时的这种性质； 小变形假设：构件的变形与构件尺寸相比非常小。

4、构件分类 杆，板与壳，块体。它们的几何特征。

5、杆件变形的基本形式 基本变形：轴向拉伸与压缩，剪切，扭转，弯曲。

各种基本变形的定义、特征。几种基本变形的组合。

6、截面法，应力和应变 截面法的定义和用法； 为什么要引入应力，应力的定义，正应力，切应力； 为什么要引入应变，应变的定义，正应变，切应变。

第二章轴向拉伸与压缩 一、教学目标和教学内容 1、教学目标 熟练掌握横截面上的应力计算方法，掌握斜截面上的应力计算方法； 具有胡克定律，弹性模量与泊松比的概念，能熟练地计算轴向拉压情

况下杆的变形； 了解低碳钢和铸铁，作为两种典型的材料，在拉伸和压缩试验时的性质。了解塑性材料和脆性材料的区别。

(6)建立许用应力、安全系数和强度条件的概念，会进行轴向拉 压情况下构件的强度计算。

(7)了解静不定问题的定义，判断方法，掌握求解静不定问题的 三类方程（条件）：平衡方程，变形协调条件和胡克定律，会求解简 单的拉压静不定问题。

2、教学内容 拉压静不定问题(10)圆筒形压力容器。

二、重点难点 重点：教学内容中的（1）～（5），（7）～（9）。 难点：拉压静不定问题中的变形协调条件。通过讲解原理，多 举例题，把变形协调条件的形式进行归类来解决。讲解静定与静不 定问题的判断方法。

三、教学方式 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

四、建议学时 学时五、实施学时 六、讲课提纲 轴向拉（压）杆横截面上的内力1、内力的概念 （1）内力的含义 （2）材料力学研究的内力——附加内力 2、求内力的方法——截面法 截面法的基本思想假想地用截面把构件切开，分成两部分，将内力转化为外力而显 示出来，并用静力平衡条件将它算出。

举例：求图示杆件截面m-m 上的内力 图2-1截面法求内力 根据左段的平衡条件可得： ∑fx=0 fn-fp=0 fn=fp 若取右段作为研究对象，结果一样。

截面法的步骤：截开：在需要求内力的截面处，假想地将构件截分为两部分。

代替：将两部分中任一部分留下，并用内力代替弃之部分对留下 部分的作用。

平衡：用平衡条件求出该截面上的内力。

图2-2不允许使用力的可移性原理 3、轴向内力及其符号规定 （1）轴向拉（压）杆横截面上的内力——轴向内力，轴向内力 fn 的作用线与杆件轴线重合，即fn 是垂直于横截面并通过形心的内力， 因而称为轴向内力，简称轴力。

（2）轴力的单位：n（牛顿）、kn（千牛顿） （3）轴力的符号规定： 轴向拉力（轴力方向背离截面）为正； 轴向压力（轴力方向指向截面）为负。

4、轴力图 何谓轴力图？杆内的轴力与杆截面位臵关系的图线，即谓之轴力图。

例题 2-1 轴力图的绘制方法轴线上的点表示横截面的位臵； 按选定的比例尺，用垂直于轴线的坐标表示横截面上轴力的数 正值画在基线的上侧,负值画在基线的下侧；轴力图应画在受力图的对应位臵，fn 与截面位臵一一对应。

轴力图的作用使各横截面上的轴力一目了然，即为了清楚地表明各横截面上 的轴力随横截面位臵改变而变化的情况。

（4）注意要点： 一定要示出脱离体（受力图）； 根据脱离体写出平衡方程，求出各段的轴力大小； 根据求出的各段轴力大小，按比例、正负画出轴力图。

轴向拉（压）杆横截面及斜截面上的应力1、应力的概念 （1）何谓应力？ 内力在横截面上的分布集度，称为应力。（密集程度） （2）为什么要讨论应力？ 判断构件破坏的依据不是内力的大小，而是应力的大小。即要 判断构件在外力作用下是否会破坏，不仅要知道内力的情况，还要 知道横截面的情况，并要研究内力在横截面上的分布集度（即应力）。

（3）应力的单位 应力为帕斯卡（pascal），中文代号是帕； 国际代号为pa，1pa=1n/m gpa（吉帕），1gpa=10 2、横截面上的应力为讨论横截面上的应力，先用示教板做一试验： 图2-4 示教板演示 观察示教板上橡胶直杆受力前后的变形： 受力前：ab、cd 为轴线的直线 受力后：a’b’、c’d’仍为轴线的直线 有表及里作出（1）观察变形 平面假设 （2）变形规律 （3）结论 横截面上各点的应力相同。 横截面上正应力计算公式（2-1式）应用范围的讨论： 对受压杆件，仅适用于短粗杆； 上述结论，除端点附近外，对直杆其他截面都适用。

申维南（saint venant）原理指出： “力作用杆端方式的不同，只会使与杆在不大于杆的横向尺寸 的范围内受到影响。” 对于变截面杆，除截面突变处附近的内力分布较复杂外，其 他各横截面仍可假定正应力分布。

正应力（法向应力）符号规定：即：假设原为平面的横截面在变形后 仍为垂直于轴线的平面。

即：纵向伸长相同，由连续均匀 假设可知，内力均匀分布在横截 面上 10 拉应力为正； 压应力为负。

这可由上面的（2-3）式得到证明： sin2（+90）=- 剪应力（切向应力）符号规定：剪应力 以对所研究的脱离体内任何一点均有顺时针转动趋势的为正，反之为负。

极限应力的测定 极限应力是通过材料的力学性能试验来测定的。 塑性材料的极限应力 （2）安全系数何谓安全系数？ 对各种材料的极限应力再打一个折扣，这个折扣通常用一个大 的系数来表达，这个系数称为安全系数。用n表示安全系数。

确定安全系数时应考虑的因素： 18 i）荷载估计的准确性 ii）简化过程和计算方法的精确性； iii）材料的均匀性（砼浇筑）； iv）构件的重要性； v）静载与动载的效应、磨损、腐蚀等因素。

容许应力的确定： (5-4)对于塑性材料： 强度条件（1）何谓强度条件？ 受载构件安全与危险两种状态的转化条件称为强度条件。

19 （2）轴向拉（压）时的强度条件 工作应力（5-5） （3）强度条件的意义 安全与经济的统一 强度计算的三类问题（1）强度校核： 例题2-5钢木构架如图2-16 所示。bc 杆为钢制圆杆，ab 杆为木杆。 fp=10kn,木杆 ab 的横截面面积 aab=10000mm =7mpa;钢杆bc的横截面积为abc=600mm =160mpa校核各杆的强度； 求容许荷载 根据容许荷载，计算钢bc 所需的直径。

图2-1620 校核两杆强度为校核两杆强度，必须先知道两杆的应力，然后 根据强度条件进行验算。而要计算杆内应力，须求出两杆的内力。

由节点b 的受力图（图2-16，b），列出静力平衡条件： fnab-fnbc〃cos30=0 1710 73 所以两杆横截面上的正应力分别为pa 10 73 1010000 10 73 abnab ab =7mpapa 10 3310 600 10 20 bcnbc bc =160mpa根据上述计算可知，两杆内的正应力都远低于材料的容许应力， 强度还没有充分发挥。因此，悬吊的重量还可以大大增加。那么 点处的荷载可加到多大呢？这个问题由下面解决。求容许荷载 因为 70kn0n 7000 10 10000 10 abab 96kn96000n 10 600 10 160 bcbc 而由前面已知两杆内力与p之间分别存在着如下的关系： 4073 kn48 根据这一计算结果，若以bc杆为准，取 kn48 ，则ab杆的强度 就会不足。因此，为了结构的安全起见，取 为宜。这样，对木杆 ab 来说，恰到好处，但对钢杆 bc 来说，强度仍是有余的， 钢杆bc 的截面还可以减小。那么，钢杆 bc 的截面到底多少为宜呢？ 这个问题可由下面来解决。

根据容许荷载 ，设计钢杆bc的直径。因为 所以nbc bcbc nbc 钢杆bc的横截面面积应为 1005 10160 10 bcnbc bc 钢杆的直径应为25.4mm 1054 1005 bcbc 例题2-6 简易起重设备如图 2-17 所示，已知 ab l63x40x4组成， mpa170 ，试问当提起重量为w=15kn 杆ab是否满足强度条件。

22 图2-17 解：查型钢表，得单根l63x40x4=4.058cm 图2-18节点d 处作用的力：fp=w（平衡）,计算简图：2w 作用点 图2-1923 30sin kn105 30sin kpa170 mpa 12910 058 10105 nabab ab 杆满足强度要求。

受轴向拉伸（压缩）时杆件的变形计算一、纵向变形 虎克定律 图2-20 1、线变形：l=l1-l （绝对变形） ——反映杆的总伸长，但无法说明杆的变形程度（绝 对变形与杆的长度有关） 2、线应变： （相对变形）（2-6） ——反映每单位长度的变形，即反映杆的变形程度。 故有 ——物体变形后，在物体上的一些点、一些线或面就可能发生空间位臵的改变，这种空间位臵的改 变形和位移的关系——因果关系，产生位移的原因是杆件的变形，杆件变形的结果引起杆件中的一些点、面、线发生位移。

dgbd 30sin 30 cos 24 sincos sin mm43 bbmm 45 概述＊为什么要研究材料的力学性质 为构件设计提供合理选用材料的依据。

强度条件： 工作应力理论计算求解 通过试验研究材料力学性质得到 28 ＊＊何谓材料的力学性质 材料在受力和变形过程中所具有的特征指标称为材料的力学性质。

＊＊＊材料的力学性质与哪些因素有关？ 与材料的组成成分、结构组织（晶体或非晶体）、应力状态、温 度和加载方式等诸因素有关。 低碳钢的拉伸试验低碳钢是工程上广泛使用的材料，其力学性质又具典型性， 因此常用它来阐明钢材的一些特性。

在此阶段可观察到：在试件表面上出现了大约与试件轴线成45 的线条，称为滑移线（又称切尔诺夫线）。

iii 强化阶段（dg 过了屈服阶段后，要使材料继续变形，必须增加拉力。原因：在此阶段，材料内部不断发生强化，因而抗力不断增长。 在此阶段可以发现一个卸载规律——卸载时荷载与变形之间仍遵 循直线关系。

图2-24 在此阶段可以看到一个现象——冷作硬化现象，即卸载后再加载， 荷载与变形之间基本上还是遵循卸载时的直线规律。 31 冷作的工程作用：提高构件在弹性阶段内的承载能力。

在此阶段可测得一个性能指标： 强度极限： 点后，可观察到一个现象——颈缩现象，试件的变形延长度方向不再是均匀的了。

随着试件截面的急剧缩小，载荷随之下降，最后在颈缩处发生 断裂。 拉断后对拢，可测得两个两个塑性指标： 延伸率： 脆性材料塑性材料 是衡量塑、脆性材料的标准。（3）拉伸试件的断口分析： 断口：杯锥状 破坏原因：剪应力所致的剪切断裂 低碳钢的力学性能分析： 由轴向拉杆横截面及斜截面上的应力分析可知：低碳钢的抗剪 能力低于抗拉能力。

32 铸铁的拉伸试验铸铁也是工程上广泛应用的一种材料。

破坏断口：粗糙的平断口 有些材料（如16mn钢、508a）在拉伸过程中有明显的四 个阶段；有些材料（如黄铜、pcrnimo）没有屈服阶段， 33 但其他三个阶段却很明显；有些材料（如35crmnsi）只 有弹性和强化阶段。

从上图可见，有些材料（如黄铜）塑性很好，但强度很低；有些材料（如35 crmnsi）强度很高，但塑性很差。 破坏断面与轴线大致成45-55的倾角。

何谓静定？36 杆件或杆系结构的约束反力、各杆的内力能用静力平衡方程求 解的，这类问题称为静定问题。这类结构称为静定结构。例如图2-29， 所示的结构：图2-29 何谓超静定及其次数？杆件或杆系结构的约束反力、各杆的内力不能用静力平衡方程 求解的，即未知力的数目超过平衡方程的数目，这些问题称为超静 定问题。未知力多于静力平衡方程的数目称为超静定次数。

为提高图 2-29，a 所示结构的强度和刚度，可在中间加一杆， 如图b 所示： 三个未知内力，两个平衡方程（平面汇交力系），一次超静定。

超静定问题的一般解法：（举例说明）37 图2-30 解：（1）静力平衡方程： fy=0，fr1+fr2=fp fr1、fr2、fp组成一共线力系，二个未知力，只有一个平衡 条件，超静定一次。要解，必须设法补充一个方程。从变形间的协 调关系着手。

静力平衡方程：(图2-32,c的受力图) 装配后由于对称，有 1920 10785 1410 9010 785 1010 2310 3、装配应力的利弊：装配应力的存在一般是不利的，因为未受力而出现初应力。

一分为二：利用装配应力的举例：机械制造上的紧配合； 土木建筑上的预应力。

三、温度应力 1、何谓温度应力？ 在超静定结构中，由于温度改变而在杆内引起的应力称为温度 应力。

41 2、例题2-9 高压蒸汽锅炉与原动机之间以管道连接,示意图见图2-33 图2-33 管道锅炉、原动机 刚度 刚度 管道受热膨胀时，锅炉、原动机阻碍管道自由伸长，即有ra 作用于管道上：图2-34 变形几何方程；设想解除b 端约束，允许管道自由伸长 图2-3542 端实际不允许自由伸长，因此支反力rb 即在轴向压力fn作用下压短 时的应变。温度升高 所膨胀的长度，也就是 于是温度应力为 mpa480 10 200 10 3、避免温度应力的一些措施如：本题中的管道可做成下图所示的伸缩补偿节： 图2-36 43 铁路轨道、砼路面留适当的空隙； 钢桥桁架一端采用活动铰链支座等等。

44 何谓应力集中？先看一个简单的演示试验： 有圆孔的橡皮拉伸试件，画上均匀的方格网，受轴向拉伸： 受力前： 受力后： 图2-37 实验指出：在截面突变处，有应力剧增的现象。这种现象称为 应力集中。

应力集中系数：可以发现：孔附近的网格变形显 著的不均匀，而离开孔较远处， 网格变形均匀。

（2）应力集中系数的物理意义：反映杆在静载荷作用下应力集 中的程度。

《材料力学》教案编写：王素英 2012—2013 学年 学期课程名称： 材料力学 总课时 48 学时 理论 46 学时 实验（习） 学时教师姓名 王素英职称： 高级工程师 所属单位 汽车工程系 授课对象 本科 年级 汽车服务工程 2011班级 使用教材 材料力学版本修订版出版社重庆大学出版社制订日期 2013 一、课程教学目的和任务：主要介绍杆件的强度、刚度及稳定的计算原理、计算方法。通过学习使学生对材料 力学问题具有比较明确的基本概念，必要基础知识和一定的分析能力，了解研究有关材 料力学的一些问题，在学习中和毕业后参加设计构件和简单的科学技术研究工作提供理 论基础和计算方法。

二、课程教学基本要求： 三、教学手段： 课堂板书教学+习题练习+实验演示 课程考核方式： 平时+作业+实验 +期终考试 四、主要参考书：1、孙训方、方孝淑、关来泰编，《材料力学》(第四版)上、下册，高 等教育出版社，2006; 2、苏翼林主编，《材料力学》，高等教育出版社，19; 钦珊等编，《工程力学》（静力学和材料力学），高等教育出版社，2005。1.具有判别简单的工程实际问题的主要变形形式，并能将它抽象为力学模型的初步能 2.能够分析简单杆件在

各种变形时的内力，并能正确地绘出相应的内力图，确定出危险截面； 3.对一般常用材料的力学性能应具有基本知识； 4.掌握简单杆件在各种基本变形时的应力和变形计算，能够确定危险点的位置及其应 力状态，求出相应的主应力和相当应力； 5.能够正确运用强度、刚度和稳定条件对简单受力杆件进行校核和选择截面。

案（首页）课程 名称 材料力学 课程编号 总计：48 学时 其中： 讲课：46 学时 实验：2 学时 上机： 学时 类别必修课（） 选修课（ 理论课（）实验课（） 任课 教师 职称教授 授课 对象 专业班级：汽车服务工程11 本科 基本教材 教学目的 要求 1.具有判别简单的工程实际问题的主要变形形式，并能将它抽象为力学模型的 初步能力； 2.能够分析简单杆件在各种变形时的内力，并能正确地绘出相应的内力图，确 定出危险截面； 3.对一般常用材料的力学性能应具有基本知识； 4.掌握简单杆件在各种基本变形时的应力和变形计算，能够确定危险点的位置 及其应力状态，求出相应的主应力和相当应力； 5.能够正确运用强度、刚度和稳定条件对简单受力杆件进行校核和选择截面。

第一章、绪论（理论学时2）；第二章、轴向拉伸与压缩（理论学时6、试验学时2）； 第三章、剪切（理论学时2）； 第四章、平面图形几何性质（理论学时2）； 第五章、扭转（理论学时4）； 第六章、弯曲内力（理论学时6,习题课2）； 第七章、弯曲应力（理论学时4）； 第八章、弯曲变形（理论学时4）； 第九章、应力状态

分析和强度理论（理论学时4）； 第十章、组合变形（理论学时2）； 第十一章、压杆的稳定性（理论学时2）。

第十二章、交变应力和冲击应力（理论学时2） 复习4 学时 第一章教学单元 授课时间 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（ 课时安排 授课题目 第一章 绪论 教学 目的 1.了解材料力学的任务；2.掌握可变形固体的性质及其基本假设； 3.掌握材料力学主要研究对象（杆件）的几何特征； 4.杆件变形的基本形式。 本次 教学 重点 难点：文字叙述多，有些概念一时难以建立。主要 方法 采用文字教材进行课堂教学，下次课堂通过提问了解学生掌握的程度。教学 基本 内容 第一章绪论 第一节 材料力学的任务 第二节 可变形固体及其基本假设 第三节 杆件变形的基本形式 作业 考题思考题：1～10 习题：1-1、1-2 课后 小结 1.材料力学主要研究构件的强度、刚度和稳定性问题。

2.材料力学可变形固体有连续性假设、均匀性假设和各向同性假设。

3.材料力学主要研究对象是等直杆。

4.材料力学杆件变形的基本形式有轴向、拉伸或轴向压缩、剪切、扭转和弯曲。

第二章教学单元 授课时间 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（）习题课（ 课时安排 授课题目 第二章 轴向拉伸与压缩 教学 目的 熟悉轴向拉伸和压缩、内力、轴力、应力集中和超静定的概念；轴向拉（压）杆横截面和斜截面上的应力的概念；掌握拉伸图的定义； 熟悉截面法的步骤和轴力图的画法，应力、总应力、最大工作应力、位移、变形和应变等概念；掌握轴向拉（压）虎克定律及其应用；熟悉低碳钢拉伸力 学性能的四个阶段和衡量材料塑性的两个指标；了解其他材料的拉压力学性 本次教学 重点 重点：掌握轴力图的画法；强度条件的应用；掌握应力求解和虎克定律应用；低碳钢拉伸力学性能的四个阶段和衡量材料塑性的两个指标； 主要方法 教学基本 内容 第二章拉伸与压缩 第一节 轴向拉伸和压缩的概念 第二节 内力和截面法 轴力和轴力图 第三节 拉压杆应力 第四节 轴向拉伸或压缩时的变形 第五节 材料在拉伸和压缩时的力学性能 第六节 轴向拉伸和压缩的强度计算 第七节 拉伸和压缩静不定问题 作业 考题思考题：1～20 习题:2-1，2-2，2-3，2-7，2-9，2-11，2-23，2-28，2-31 课后 小结 第三章教学单元 授课时间 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（ 课时安排 授课题目 第三章 剪切 教学 目的 了解榫接、焊接实用计算的项目和方法。本次 教学 重点 难点：榫接、焊接实用计算求法。主要 方法 采用文字教材进行课堂教学，使学生掌握普通螺栓、铆钉连接实用计算方法。教学 基本 内容 第三章剪切 第一节 概述 第二节 剪切强度计算 第三节 挤压强度计算 第四节 计算实例 作业 考题思考题：1～6。

习题：3-3，3-4，3-5，3-10 课后 小结 计算时首先要确定连接件的

剪切面和挤压面，然后再按剪切强度条件和挤压强度条件进行计算。 第四章教学单元 授课时间 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（ 课时安排 授课题目 第四章 平面图形的几何性质 教学 目的 掌握截面的面积矩计算方法；组合截面的面积矩和形心的计算方法；截面的惯性矩、极惯性矩、惯性积的计算方法；截面的惯性半径的概念。

掌握惯性矩和惯性积的平行移轴公式及其应用；组合截面的惯性矩、惯性积的计算方法；截面的主惯性轴和主惯性矩的概念；组合截面的形心主惯性轴 和形心主惯性矩的计算方法。

了解惯性矩和惯性积的转轴公式及其应用。本次 教学 重点 重点：熟记矩形、圆形、圆环形截面的惯性矩，以及圆环形截面的极惯性矩的表达式；惯性矩的平行移轴公式及其应用。

主要方法 采用文字教材进行课堂教学，使学生掌握一些截面的几何性质。教学 基本 内容 第四章第一节 概述 第二节 第三节惯性矩和惯性积 第四节 平行移轴公式 作业 考题题4-1、4-3、4-5、4-10。

课后 小结 熟记矩形、圆形、圆环形截面的惯性矩，以及圆环形截面的极惯性矩的表达 式；熟记平行移轴公式的表达式。

授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（ 课时安排 授课题目 第五章 扭转 教学 目的 1.掌握产生扭转变形的外力特点和变形特点；圆轴扭转时的剪应力推导公式，强度条件及应用；掌握圆轴扭转时横截面上剪应力分布特点；圆轴扭转时的刚 度条件；熟悉圆轴扭转时斜截面上应力分布的特点； 2.熟练掌握扭矩计算方法，正负号的规定和作扭矩图方法；建立剪切扭转角、 剪应变、剪切虎克定律、剪切弹性模量的概念。 3.了解圆轴扭转破坏分析方法。

本次 教学 重点 重点：熟悉掌握扭矩图的画法；圆轴扭转时的强度条件及应用；圆轴扭转时的刚度条件。

难点：扭转变形的变形特点、剪切扭转角、剪应变；圆轴扭转时的应力推导公式；圆轴扭转时斜截面上应力分布的特点。

主要 方法 采用文字教材进行课堂教学，使学生掌握扭矩的概念及扭矩图画法。教学 基本 内容 第五章扭转 第一节 扭转概念和实例 第二节 外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图 第三节 纯剪力 第四节 圆轴扭转时的应力和变形 第五节 圆轴扭转时的强度和刚度计算 第六节 扭转静不定问题 第七节 非圆截面杆扭转简介 作业 考题思考题：1～13； 习题：5-1，5-2，5-3，5-4，5-5，5-11，5-13 课后 小结 1.结合教材熟悉所讲的概念及扭矩图的画法。

2.外力偶矩的公式是mt=9.55nkw/n。

第六章教学单元 授课时间 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（ 课时安排 授课题目 第六章 弯曲内力 教学 目的 1.明确弯曲的概念，掌握产生平面弯曲的条件（截面形状条件、外力条件）；掌握剪力和弯矩的定义及其正负号的规定；计算梁内指定横截面上内力的方法 和计算q(x)=0 的截面位置、弯矩极值以及弯矩零点的截面位置的方法。

掌握用“方程法”作梁的剪力图和弯矩图的步骤；均布荷载和集中荷载的剪力图和弯矩图的画法；掌握“叠加法”作梁的弯矩图；剪力、弯矩与荷载间 的微分和积分关系。

掌握用“方程法”作梁的剪力图和弯矩图的步骤；熟记表中所列各简单梁剪力图和弯矩图的形状及其正负内力值。

本次 教学 重点 重点：平面弯曲的概念、剪力和弯矩的求法；均布荷载和集中荷载的剪力图和弯矩图的画法；集中力偶、简单钢架等的剪力图和弯矩图的画法；剪力、 弯矩与荷载间的微分和积分关系。 难点：多种力作用时梁指定截面剪力和弯矩的求法；第一次画剪力图和弯矩图，步骤不熟练；外伸梁和力较多时画剪力图和弯矩图。 主要 方法 教学基本 内容 第六章弯曲内力 第一节平面弯曲的概念 第二节 梁的计算简图及分类 第三节 剪力和弯矩 第四节 剪力图和弯矩图 第五节 用叠加法作弯矩图 第六节 剪力和弯矩和荷载集度间的关系 作业 考题思考题：1～10 习题：6-1，6-2，6-5，6-8 （习题课）教学单元 授课时间 授课方式（请打） 理论课（ ）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（） 其他（ 课时安排 授课题目 习题课 教学 目的 能够运用其他方法作梁的剪力图和弯矩图。本次 教学 重点 重点：轴力图、扭矩图的画法和轴向拉压强度计算、圆轴扭转时的强度和刚度计算；剪力和弯矩的正负号规定及方程法作梁的剪力图和弯矩图的方法。

难点：圆轴扭转时的强度和刚度联合计算；“叠加法”作梁的剪力图和弯矩图的方法。

主要 方法 采用文字教材，结合习题进行习题案例教学，使学生掌握具体计算。教学 基本 内容 举典型例题进行圆轴扭转时的强度和刚度计算。作业 考题复习已经做过的习题，注意改正其错误。

课后 小结 通过作业的讲解，使学生能够具体应用强度和刚度条件进行轴向拉压、圆 轴扭转时的任意类型计算。各种内力图的画法。 10 第七章 教学单元 授课时间 第10 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（ 课时安排 授课题目 第七章 弯曲应力 教学 目的 1.理解对梁弯曲变形所做的“平面假设”和“纵向纤维互不挤压”假设的意义；梁的弯矩、曲率和抗弯刚度之间的关系。

2.熟练掌握计算横截面上指定点处的弯曲正应力的方法，掌握弯曲正应力在横 截面上的分布规律；准确地找出梁正应力危险截面的位置和危险截面上危险点 的位置，熟练正确地计算出梁的最大正应力；明确梁内剪应力作用，掌握矩形 截面、圆形截面、工字形截面和薄

圆环形截面上剪应力的分布规律、最大剪应 力所在的位置以及最大剪应力的计算方法。

3.掌握梁内最大应力的特点和梁的强度条件建立的依据；熟练运用梁的强度条 件进行强度计算，截面选择和确定许用荷载；根据所学到的理论知识，提出提 高梁弯曲强度的措施。

本次 教学 重点 重点：掌握平面弯曲正应力计算公式各个符号的含义及矩形、圆形和空心截面的i 值；计算梁横截面上指定点处的弯曲正应力的方法及找出梁正应力危险截面的位置和危险截面上危险点的

位置；运用梁的强度条件进行强 度校核，截面选择和确定许用荷载。 难点：梁在纯弯曲时正应力公式推导，弯曲正应力在横截面上的分布规律。主要 方法 采用文字教材，结合弯曲挂图进行课堂教学，使学生掌握梁在纯弯曲时正应力公式推导及矩形、圆形和空心截面的i 值；结合例题进行课堂教学，使学生掌握计算梁横截面上指定点处的弯曲正应力的方法及找出梁正应力危 险截面的位置和危险截面上危险点的位置。

教学 基本 内容 第七章弯曲应力 第一节 梁弯曲时的正应力 第二节 弯曲正应力强度计算 第三节 梁弯曲时的剪应力 第四节 提高梁的弯曲强度的措施 作业 考题思考题：1～5 习题：7-3，7-6，7-7，7-8 11 第八章 教学单元 授课时间 第11、12 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（ 课时安排 授课题目 第八章 弯曲变形 教学 目的 1.建立挠曲线、挠度和转角的概念，掌握它们之间的关系；理解挠曲线近似微分方程建立的方法，明确其使用条件，并能根据梁的荷载和支座情况，正确分 段建立各梁段的挠曲线微分方程；根据梁的边界条件和连续条件正确地计算积 分常数；熟记简支梁在全跨均布荷载或跨中有集中力作用的最大挠度和最大转 角的表达式；熟记简支梁一端有外力偶作用时，梁两段横截面转角之间的关系。 2.理解按叠加原理计算梁的位移的原理，熟悉掌握梁变形计算的叠加法；梁刚 度条件的应用，解决梁的刚度校核和截面选择问题；简单超静定梁的解法。

本次 教学 重点 主要方法 采用文字教材，结合例题进行课堂教学，使学生掌握挠曲线微分方程的应用。教学 基本 内容 第八章弯曲变形 第一节 工程中的弯曲变形问题 第二节 梁的刚度计算 第三节 静不定梁 第四节 提高梁刚度的措施 作业 考题思考题：1～8 习题：8-2，8-4 课后 小结 本次课内容主要介绍了梁求任意荷载作用下梁的挠度和转角。

12 第九章 教学单元 授课时间 第12、13 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（ 课时安排 授课题目 第九章 应力状态分析和强度理论 教学 目的 2.熟练掌握四种强度理论及其相当应力；了解各种强度理论的应用。本次 教学 重点 难点：主应力及其方向，强度理论的应用。主要 方法 采用文字教材，板书结合多媒体进行课堂教学，使学生平面应力状态的应力分析的解析法和图解法。 教学 基本 内容 第九章应力状态分析和强度理论 第一节 应力状态概述 第二节 平面应力状态分析 第三节 利用应力圆确定主应力大小和主平面方位 第四节 用应力圆确定极值切应力及其所在平面的方位 第五节 三向应力圆及最大切应力 第六节 广义胡克定律 第七节 强度理论 作业 考题思考题：1～9 习题：9-1，9-2，9-3，9-4，9-13 课后 小结 1.掌握叠一点处的应力状态和强度理论的概念； 2.熟悉运用平面应力状态的应力分析的解析法和图解法进行求解。

13 第十章 教学单元 授课时间 第14 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（ 课时安排 授课题目 第十章 组合变形 教学 目的 掌握偏心拉伸（压缩）应力分析；较熟练地掌握杆件在拉伸（压缩）与弯曲组合时的强度计算；熟悉截面核心；熟练地掌握第一类、第二类组合变形的 应力和强度计算。

本次 教学 重点 难点：第二类组合变形分析。主要 方法 采用文字教材，结合多媒体进行课堂教学，使学生掌握组合变形的求法。教学 基本 内容 第十章组合变形 第一节 组合变形的概念和应力叠加法 第二节 斜弯曲 第三节 拉伸（压缩）与弯曲的组合 作业 考题思考题：1～5 习题：10-5，10-12 课后 小结 1.了解组合变形杆件强度计算的基本方法； 2.本次课内容主要介绍了斜弯曲的概念及应力求法，为今后组合变形应力 分析打下基础。

14 第十一、十二章 教学单元 授课时间 第15、16 授课方式（请打） 理论课（）讨论课（ ）实验课（ ）习题课（） 其他（ 课时安排 授课题目 第十一章 压杆的稳定性 第十二章 交变应力和冲击应力 教学 目的 1.了解压杆稳定的概念；掌握细长中心受压直杆临界力的欧拉公式；掌握不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式及压杆的长度因素。

1.掌握欧拉公式的应用范围；熟练掌握压杆的临界应力总图；熟悉实际压杆的 稳定因素。

本次 教学 重点 重点：掌握细长中心受压直杆临界力的欧拉公式；欧拉公式的应用范围和压杆的临界应力总图。

难点：杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式及压杆的长度因素；实际压杆的稳定因素。

主要 方法 采用文字教材，板书结合多媒体进行课堂教学，使学生掌握细长中心受压直杆临界力的欧拉公式，欧拉公式的应用范围和压杆的临界应力总图。