一、课程基本情况：
1、课程名称：材料力学
Mechanics0fmaterials
2、课程编码：282000061
3、课程类别：专业基础课
4、实验课性质：非独立设课
5、课程总学时：结构工程72
6、实验学时：结构工程8
7、课程学分：4.5
8、先修或同修课程：高等数学理论力学
9、适用专业：结构工程
10、大纲执笔：（曲淑英，吴江龙）职称：教授
11、大纲审批：刘津明
12、制定(修订)时间：2006年3月日
二、实验教学目的和任务
《材料力学》是专业（技术）基础课。材料力学试验是《材料力学Ⅰ》课程的附属课，是教学内容的重要组成部分。主要开设反映材料极限强度的金属材料的拉、压、扭转试验，反映材料弹性段力学指标的金属材料测E、测μ、测G试验，反映金属构件力学特性的梁弯曲电测试验、弯扭组合电测试验等。
金属材料的拉、压试验可以使学生对典型材料的力学性能特征及其衡量指标有一个直观的认识，从材料的破坏特征分析破坏机理，总结试验规律，使学生形成“理论来源于实践，又高于实践”的思想，培养学生养成“敢于实践，善于总结”的学风；通过对材料弹性指标的测试，可以明确各弹性指标的定义，学会选择合理的测试方案，有利于锻炼学生的动手能力和判断能力；通过梁弯曲电测试验、弯扭组合电测试验等综合性试验可以提高学生分析问题的能力，有利于理论与实践的结合。
三、实验教学基本要求
实验教学是课堂教学的延伸，学生实验前必须能够理解试验原理，有明确的试验方案，了解实验设备性能特点及操作规程；实验中能按要求完成实验，得到真实的实验数据，观察到相应的实验现象，理解实验方案及试验规程的制定原因；实验完成后能准确地分析实验数据，合理解释实验现象，分析误差的来源等。
四、实验项目表及学时分配
本课程实验共安排14学时，其中6学时为必选实验，8学时为可选实验，教学计划要求学生完成实验学时数为8学时。（注：X1+X2=XX，Y≤XX）
| 序号 | 实验项目名称 | 学时 | 实验类型 | 实验类别 | 实验基本内容 | 实验基本要求 |
| 1 | 金属材料的拉伸试验 | 2 | 验证 | 必做 | 测定低碳钢拉伸的两个强度指标：流动极限σs，强度极限σp和两个塑性指标：延伸率δ，断面收缩率φ。；测定铸铁的强度极限σb；绘制两典型材料的力--位移关系曲线；比较两种典型材料的机械性能指标和断口形式。 | 基本要求：明确试验原理，学会多功能材料力学试验机加载及数据采集分析等操作，测定低碳钢拉伸的两个强度指标：流动极限σs，强度极限σp和两个塑性指标：延伸率δ，断面收缩率φ。；测定铸铁的强度极限σb；绘制两典型材料的力--位移关系曲线；比较两种典型材料的机械性能指标和断口形式。 |
| 提高部分：了解试验机加载、数据采集与分析等各部分的工作原理，能根据实验要求设计相应的加载、测试方案，并能设置相应的数据采集参数；测定低碳钢的断裂时的应力，绘制最大应力--位移关系曲线，明确不同标距对同一试件延伸率测试结果的影响，明确移位处理的实验依据。 |
| 2 | 金属材料的压缩试验 | 2 | 验证 | 必做 | 观察低碳钢压缩时的变形形式，绘制力--位移关系曲线，测定压缩流动极限σs；观察铸铁压缩时的破坏形式，测定压缩时铸铁的强度极限σb，分析铸铁压缩破坏的原因；绘制两典型材料的力--位移关系曲线。 | 基本要求：明确试验原理；观察低碳钢压缩时的变形形式，绘制力--位移关系曲线，测定压缩流动极限σs；观察铸铁压缩时的破坏形式，测定压缩时铸铁的强度极限σb，分析铸铁压缩破坏的原因；绘制两典型材料的力--位移关系曲线。 |
| 提高部分：估算铸铁的剪切极限强度τb；绘制低碳钢压缩时应力—位移关系曲线，比较低碳钢拉、压时的流动极限σs。 |
| 3 | 金属材料的扭转试验 | 2 | 综合 | 必做 | 观察并比较低碳钢及铸铁材料扭转破坏的现象，分析破坏因；测定低碳钢的剪切流动极限τs及剪切强度极限τb；测定铸铁的剪切强度极限τb。通过对低碳钢剪切流动极限及剪切强度极限的推导，明确抗扭强度与抗剪强度的定义；通过铸铁的破坏形式预估铸铁的抗拉强度；结合拉伸试验、压缩试验比较两种典型材料极限抗拉、极限抗压及极限抗剪强度的关系；了解扭转测试系统的工作原理。 | 基本要求：明确试验原理；观察并比较低碳钢及铸铁材料扭转破坏的现象，分析破坏因；测定低碳钢的剪切流动极限τs及剪切强度极限τb；测定铸铁的剪切强度极限τb。 |
| 提高部分：通过对低碳钢剪切流动极限及剪切强度极限的推导，明确抗扭强度与抗剪强度的定义；通过铸铁的破坏形式预估铸铁的抗拉强度；结合拉伸试验、压缩试验比较两种典型材料极限抗拉、极限抗压及极限抗剪强度的关系；了解扭转测试系统的工作原理。 |
| 4 | 金属材料的测E、μ试验 | 2 | 验证 | 选做 | 了解应变电测方法的基本原理及数据采集分析等的操作；测定低碳钢的弹性模量E和泊松比，在材料的比例极限内验证虎可定律 | 基本要求：了解应变电测方法的基本原理及数据采集分析等的操作；测定低碳钢的弹性模量E和泊松比，在材料的比例极限内验证虎可定律。 |
| 提高部分：了解应变测试系统的工作原理，了解不同桥路方式的应变测试的影响，能够根据不同的测试要求选择合适的桥路方式。 |
| 5 | 金属材料的测G试验 | 2 | 验证 | 选做 | 测定低碳钢的剪切弹性模量G。 | 明确试验原理；测定低碳钢的剪切弹性模量G。 |
| 6 | 梁弯曲电测试验 | 2 | 综合 | 必做 | 测定矩形截面简支梁受纯弯曲时横截面上的应力分布规律；验证梁的弯曲正应力公式。 | 基本要求：明确试验原理；测定矩形截面简支梁受纯弯曲时横截面上的应力分布规律；验证梁的弯曲正应力公式。 |
| 提高部分：验证纯弯段上不同位置的应变关系；学会采用合理的应变测试方式提高试验精度；学会双向弯曲的数据分析；分析误差的原因；学会设置限位传感器。 |
| 7 | 弯扭组合电测试验 | 2 | 综合 | 选做 | 测定二向应力状态下的主应力大小及其方向并与理论值进行比较；分析特殊部位、不同方向应变的产生原因。明确不同受力形式对不同部位应变的影响，学会利用不同部位应变的变化特点，采取不同的应变测试方式测量单一受力形式对应变的影响；学会利用双向弯扭来反映受力形式对应变的影响。 | 基本要求：明确试验原理；测定二向应力状态下的主应力大小及其方向并与理论值进行比较；分析特殊部位、不同方向应变的产生原因。 |
| 提高部分：明确不同受力形式对不同部位应变的影响，学会利用不同部位应变的变化特点，采取不同的应变测试方式测量单一受力形式对应变的影响；学会利用双向弯扭来反映受力形式对应变的影响。 |
说明：1、实验类型：指演示、验证、综合、设计、研究、创新；
2、实验类别：指必做、选做。
五、实验课成绩考核与评定标准
1、实验报告：实验报告需独立完成，按要求内容及格式如实填写，实验数据真实，书写工整。
2、考核方式
（1）、实验课的考核方式：以实验报告为主，预习实验报告、实验操作过程为辅的方式。
（2）、实验课考核成绩确定：满分100分，占课程总成绩的10%。
六、实验教材（指导书）、参考书
（一）、教材：
1、《材料力学》，孙训方编，高等教育出版社，2002年8月，第4版自编实验教材
（二）、参考书：
1、《材料力学》，刘鸿文编，高等教育出版社，2004年8月，第4版
2、《材料力学》，刘鸿文编，中国建筑工业出版社，2005年2月，第1版第8次印刷
七、实验项目信息：
