武汉理工大学材料力学视频共88讲

       《材料力学》是土木工程专业基础课。它的主要任务是研究构件强度、刚度和稳定性；在保证构件既安全适用又经济的前提下，为构件选择合适的材料，确定合理的截面形状和尺寸，提供必要的计算方法和实验技术。　

       其培养目标为：掌握材料力学的基本概念为学习结构力学、弹性力学、混凝土结构和钢结构等后续课程奠定基础；培养学生运用力学概念和理论分析方法解决实际工程问题，并为培养未来注册结构师打下基础。

      学生在学习本课程时，应多思考、多联系、多与身边的工程实际相联系，真正做到学以致用。 

      教材:　材料力学，张流芳主编，中国武汉，武汉理工大学出版社，2002年。

一、基本要求

　　1．绪论
　　熟悉材料力学的任务及研究对象。掌握变形固体的基本假设，内力、截面法与应力的概念。线变形和角变形。杆件变形的基本形式。

　　2．内力及内力图
　　了解轴心拉压杆、扭转轴、平面弯曲梁、组和变形构件、斜梁、折梁、曲梁的受力特点；熟悉截面法、内力正负号的规定及荷载与内力之间的微分关系；掌握各种构件在均布荷载、集中力、集中力偶下指定截面内力的计算和内力图的绘制。

　　3．截面的几何参数
　　掌握简单图形形心和惯性矩的求法；理解面积矩、惯性矩、惯性半径的定义及其相互关系。

　　4．应力和变形
　　熟悉应力、应变、变形、位移、危险截面、危险点的基本概念；应力和应变正负号的规定；掌握轴心拉压杆、扭转轴、平面弯曲梁的应力分布特点、应力计算和变形计算。

　　5．应力状态分析
　　理解应力状态，主应力和主平面的概念。掌握平面应力状态分析的解析法、图解法。掌握三向应力圆的作法。理解广义虎克定律。简单了解平面应变分析。

　　6．强度计算
　　掌握金属材料拉伸和压缩时的力学性能。了解非金属材料拉伸和压缩时的力学性能。理解强度理论的概念，材料破坏形式分析，掌握第一、二、三、四强度理论及其近代解释；掌握轴心拉压杆、扭转轴、平面弯曲梁和组和变形构件的强度条件及其应用。

　　7．刚度计算
　　熟悉刚度的基本概念和三种基本变形构件对应的刚度；掌握轴心拉压杆、扭转轴、平面弯曲梁的刚度条件及其应用。

　　8．轴心压杆的稳定性计算
　　理解压杆弹性平衡稳定性的概念；掌握细长压杆的临界载荷－欧拉公式、超过比例极限时压杆的临界力—经验公式，临界应力总图；掌握压杆稳定性设计的步骤、提高压杆稳定性的措施。

　　9．能量法和简单超静定问题
　　了解莫尔强度理论和卡氏第二理论；掌握简单超静定问题的求解方法和解题步骤。

　　10．动荷载下的动应力计算
　　理解动荷载和交变应力的概念；掌握各种情况下动荷载动力系数的求法；材料疲劳破坏的基本概念。

二、教学内容

　　1．绪论
　　材料力学的任务和研究对象；作用和效应；杆件变形的基本形式：轴向拉压、剪切、扭转和弯曲。变形固体的基本假设：连续、均匀和各向同性。

　　2．内力及内力图
　　轴心拉压杆、扭转轴、平面弯曲梁、组和变形构件、斜梁、折梁、曲梁的内力计算及其在各种荷载作用下的内力图绘制。

　　3．截面的几何参数
　　截面形心的计算方法；面积矩、惯性矩（轴惯性矩和极惯性矩）、惯性积和惯性半径的计算；平行移轴公式；形心主惯性轴和主惯性矩的概念。

　　4．应力和变形
　　轴心拉压杆、扭转轴、平面弯曲梁的应力计算；轴心拉压杆、扭转轴、平面弯曲梁的变形特点及其计算；组和变形构件的应力计算。

　　5．应力状态分析
　　一点应力状态的基本概念；平面应力状态分析的数解法和图解法；三向应力状态的特点；平面应力状态下的应变分析；广义胡克定律的基本概念。

　　6．强度计算
　　材料的基本力学性能、破坏特征、强度理论和强度条件；轴心拉压杆、扭转轴、平面弯曲梁和组合变形结构的强度计算。

　　7．刚度计算
　　刚度的基本概念；扭转轴和平面弯曲梁的刚度计算。

　　8．轴心压杆的稳定性计算
　　轴心压杆稳定性的概念；欧拉公式和抛物线公式的特点；压杆的稳定性校核。

　　9．能量法和简单超静定问题
　　变形体的功；莫尔定理和卡氏第二定律的基本概念；简单的超静定问题。

　　10．动荷载下的动应力计算
　　动荷载的基本概念；构件匀加速上升或下降时和受竖直方向冲击时的动应力计算；交变应力与疲劳强度的基本概念。

三、学时分配
　　
　　本课程的教学时数为54学时，课内外学时比例为1:2，课内学时分配如下表：

四、其它教学环节和考核方式
　　
　　教学外还应有4学时的实验教学。

　　1．拉伸试验
　　
　　测定低碳钢的强度性能指标：屈服应力和抗拉强度。

　　测定低碳钢的塑性性能指标：伸长率和断面收缩率。
　　
　　测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度。
　　
　　绘制低碳钢和灰铸铁的应力应变曲线图图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。

　　2．矩形截面梁的纯弯曲实验
　　
　　熟悉电测法的基本原理和静态电阻应变仪的使用方法；
　　
　　测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律；
　　
　　比较正应力的实验测量值与理论计算值的差别。