一、课程性质与教学目的

课程性质：专业基础课、必修课

教学目的：本课程是土木工程专业的专业基础课，学习这门课的目的，是让学生掌握基本结构的静力学计算，材料力学的基本理论和方法，能熟练掌握金属材料的力学性能指标，能用力学的方法分析一般结构的力学问题，能为将来的专业课打下良好的基础，能灵活应用所学工程力学知识为土木工程专业服务。

二、课程的基本要求

 该课程是一门理论性与实践性都较强的课程，要求学生在掌握基本概念的基础上，熟练掌握静力学求解平面结构和三维结构支座反力的方法，掌握有摩擦力时的计算方法，掌握杆件在拉伸压缩、扭转、弯曲、连接件的剪切和挤压等各种基本变形杆的强度计算、刚度计算。熟练掌握金属材料的力学性能、细长压杆的稳定计算。

三、教学内容

（一）绪论

1 讲解力学的发展历史与现状、力学与工程的关系、材料力学课程与后续课程的关系。

2 讲解材料力学课程的特点，学习材料力学课程的方式方法，树立学生学好该门课的兴趣。

3 了解工程力学的任务，静力学、材料力学、变形固体的性质和基本假设。

4 认识载荷、杆件及其基本变形。

（二）静力学基础

1 力的概念与静力学公理

2 约束和约束反力、受力图

（三）平面力系

1 平面汇交力系的合成与平衡——几何法

2 平面汇交力系的合成与平衡——解析法

3 力对点之矩、力偶及平面力偶系的合成与平衡，

4 力线平移定理，

5 平面任意力系向一点简化及结果

6 平面任意力系的平衡问题

7 物体系统的平衡、静定与静不定问题的概念

8 考虑摩擦时平衡问题

（四）空间力系

1 力在空间直角坐标轴上的投影

2 空间汇交力系的合成与平衡

3 力对点之矩与力对轴之矩的关系

4 空间一般力系的平衡问题

5 物体的重心

（五）轴向拉神与压缩

1 轴向拉神压缩的概念。

2 内力、截面法轴力和轴力图。

3 应力，杆斜截面上的应力。

4 拉压杆的变形，胡克定律。

5 拉(压)杆内的应变能

6 材料在拉伸和压缩时的力学性能

7 强度条件·安全因数·许用应力

8 拉压静不定

9 应力集中的概念。

实验1：低碳钢的拉伸和压缩；铸铁的拉伸和压缩（2学时必做）

（六） 扭转

1 扭转的概念。

2 薄壁圆筒的扭转

3 传动轴的外力偶矩·扭矩及扭矩图

4 等直圆杆扭转时的应力·强度条件。

5 等直园杆扭转时的变形·刚度条件。

6 等直园杆扭转时的应变能。

（七）剪切与挤压

1 剪切与挤压的概念

2 剪切与挤压的实用计算

（八）弯曲应力

1 对称弯曲的概念。

2 梁的剪力和弯矩·剪力图和弯矩图。

3 粱横截面上的正应力·粱的正应力强度条件。

4 梁横截面上的切应力·梁的切应力强度条件。

5 梁的合理设计。

（九）梁弯曲时的位移

5—1梁的位移——挠度及转角的概念。

5—2粱的挠曲线近似微分方程及其积分法求梁的转交和位移。

5—3叠加法计算梁的挠度和转角。

5—5梁的刚度校核·提高梁的刚度的措施。

5—6粱内的弯曲应变能。

实验2：电测低碳钢纯弯曲梁（2学时必做）

（十）应力状态和强度理论

1 一点的应力状态的概述。

2 平面应力状态的应力分析·主应力。

3 空间应力状态的概念。

4 应力与应变间的关系。

5 强度理论及其相当应力。

6 各种强度理论的应用。

（十一）组合变形

1 概述

2 拉伸(压缩)与弯曲

3 扭转与弯曲

4 连接件的实用计算法

实验3 .弯曲扭转组合试验 （2学时必做）

（十二）压杆稳定

1压杆稳定性的概念

2细长中心变压直杆临界力的欧拉公式

3不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式·压杆的的长度因数

4欧拉公式的应用范围·临界应力总图

5压杆的稳定计算·压杆的合理截面

四、学分及学时分配

学分：3

学时：52（+4实验）

五、参考书目

1 铁木辛柯编 材料力学

2 刘鸿文编 材料力学

3 闵行编 材料力学

4 清华 材力解题指导及习题集

5 矿业大学编 材料力学学习指导

6 矿业大学出版社：材料力学概念题集

7 材料力学试验指导书

8 试验机说明书