科目代碼、名稱:821材料力學(xué)

專業(yè)類別：■學(xué)術(shù)型

適用專業(yè):0814土木工程

(081401巖土工程，081402結(jié)構(gòu)工程，081406橋梁與隧道工程)

一、基本內(nèi)容

1．緒論

材料力學(xué)的任務(wù)和研究對(duì)象；可變形固體的基本假設(shè)；內(nèi)力、應(yīng)力和截面法的概念；變形與應(yīng)變；桿件的基本變形形式。

2．拉伸、壓縮和剪切

軸向拉伸與壓縮的概念；截面法、軸力和軸力圖；直桿橫截面和斜截面上的應(yīng)力。低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)，應(yīng)力——應(yīng)變曲線及其特點(diǎn)：比例極限，彈性極限、屈服極限、強(qiáng)度極限；屈服時(shí)試件表面的滑移線；延伸率、斷面收縮率；冷作硬化；鑄鐵和其他材料的拉伸試驗(yàn)；壓縮時(shí)材料的力學(xué)性能。軸向拉壓桿的強(qiáng)度條件，安全因數(shù)及許用應(yīng)力；強(qiáng)度條件。拉伸和壓縮時(shí)的變形：縱向變形，線應(yīng)變，胡克定律，彈性模量，抗拉（壓）剛度，橫向變形，泊松比。節(jié)點(diǎn)位移計(jì)算方法；拉壓超靜定問(wèn)題，溫度應(yīng)力及裝配應(yīng)力。拉伸、壓縮時(shí)的變形能、比能。圣維南原理，應(yīng)力集中的概念；剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算。

3．扭轉(zhuǎn)

扭轉(zhuǎn)的概念，扭矩及扭矩圖。薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力。純剪切的概念，切應(yīng)力互等定理，剪切胡克定律，剪切彈性模量。圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力與應(yīng)變，扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度及剛度條件，簡(jiǎn)單扭轉(zhuǎn)超靜定問(wèn)題，矩形截面桿的扭轉(zhuǎn)。

4．彎曲內(nèi)力

平面彎曲的內(nèi)力，剪力、彎矩方程，剪力圖與彎矩圖，剪力、彎矩與載荷集度間的關(guān)系，利用微分關(guān)系畫梁的剪力、彎矩圖，用疊加法作彎矩圖。曲桿、剛架的內(nèi)力圖。

5．截面的幾何性質(zhì)

靜矩、形心、慣性矩、慣性積、慣性半徑。簡(jiǎn)單圖形靜矩和慣性矩的計(jì)算。平行移軸公式。轉(zhuǎn)軸公式；組合圖形慣性矩的計(jì)算，形心主慣性軸和形心主慣性矩。

6．彎曲應(yīng)力

純彎曲與橫力彎曲概念，彎曲正應(yīng)力公式，抗彎剛度、抗彎截面系數(shù)。彎曲正應(yīng)力的強(qiáng)度條件，彎曲切應(yīng)力和強(qiáng)度條件。提高彎曲強(qiáng)度的措施。

7．彎曲變形

梁的變形，撓度與轉(zhuǎn)角。梁的撓曲線及其近似微分方程，積分法求梁變形，剛度條件及其應(yīng)用。積分法求彎曲變形，疊加法求彎曲變形。梁的剛度校核，提高梁彎曲剛度的措施。

8．應(yīng)力、應(yīng)變分析和強(qiáng)度理論

應(yīng)力狀態(tài)的概念，平面應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力分析的解析法及圖解法?？臻g應(yīng)力狀態(tài)的簡(jiǎn)介，最大切應(yīng)力的確定。廣義胡克定律，體積應(yīng)變，空間應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)變能密度、體積改變能密度、形狀改變能密度的概念。強(qiáng)度理論的概念，破壞形式的分析，斷裂失效和屈服失效，最大拉應(yīng)力理論，最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論，最大切應(yīng)力理論，形狀改變能密度理論。平面應(yīng)變分析，主應(yīng)變及主應(yīng)變方向，應(yīng)變花。電測(cè)基本原理。

9．組合變形

組合變形的概念和實(shí)例，斜彎曲，拉壓與彎曲的組合變形，扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形，截面核心的概念。

10．壓桿穩(wěn)定

壓桿穩(wěn)定的概念，細(xì)長(zhǎng)壓桿臨界載荷的歐拉公式，桿端不同約束的影響，長(zhǎng)度系數(shù)，桿的柔度。歐拉公式的應(yīng)用范圍，臨界應(yīng)力、經(jīng)驗(yàn)公式、臨界應(yīng)力總圖，壓桿的穩(wěn)定校核，安全因數(shù)法，折減因數(shù)法，提高穩(wěn)定性的措施。

11．能量法

能量法的概念，應(yīng)變能、余能。卡氏第一定理，余能定理，卡氏第二定理，虛功原理，單位載荷法與莫爾積分。能用卡氏第一定理、第二定理求解梁或簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)中的指定位移。能量法求解超靜定問(wèn)題的方法。

二、考試要求（包括考試時(shí)間、總分、考試方式、題型、分?jǐn)?shù)比例等）

（一）考試時(shí)間：180分鐘

（二）總分：150分

（三）考試方式：閉卷，筆試

（四）題型與分?jǐn)?shù)比例：

1、選擇題：約30分； 2、填空題：約20分；

3、計(jì)算題：約100分。

三、主要參考書目

《材料力學(xué)》， 王吉民等主編, 中國(guó)電力出版社，2010

《材料力學(xué)》，第5版， 孫訓(xùn)芳主編, 高等教育出版社，2009

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