科目代碼、名稱:821材料力學
專業類別：■學術型 □專業學位
適用專業:0814土木工程
(081401巖土工程，081402結構工程，081406橋梁與隧道工程)
一、 基本內容
1.緒論
材料力學的任務和研究對象;可變形固體的基本假設;內力、應力和截面法的概念;變形與應變;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力。低碳鋼的拉伸實驗，應力——應變曲線及其特點：比例極限，彈性極限、屈服極限、強度極限;屈服時試件表面的滑移線;延伸率、斷面收縮率;冷作硬化;鑄鐵和其他材料的拉伸試驗;壓縮時材料的力學性能。軸向拉壓桿的強度條件，安全因數及許用應力;強度條件。拉伸和壓縮時的變形：縱向變形，線應變，胡克定律，彈性模量，抗拉(壓)剛度，橫向變形，泊松比。節點位移計算方法;拉壓超靜定問題，溫度應力及裝配應力。拉伸、壓縮時的變形能、比能。圣維南原理，應力集中的概念;剪切與擠壓的實用計算。
3.扭轉
扭轉的概念，扭矩及扭矩圖。薄壁圓筒扭轉時的應力。純剪切的概念，切應力互等定理，剪切胡克定律，剪切彈性模量。圓軸扭轉的應力與應變，扭轉強度及剛度條件，簡單扭轉超靜定問題，矩形截面桿的扭轉。
4.彎曲內力
平面彎曲的內力，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系，利用微分關系畫梁的剪力、彎矩圖，用疊加法作彎矩圖。曲桿、剛架的內力圖。
5.截面的幾何性質
靜矩、形心、慣性矩、慣性積、慣性半徑。簡單圖形靜矩和慣性矩的計算。平行移軸公式。轉軸公式;組合圖形慣性矩的計算，形心主慣性軸和形心主慣性矩。
6.彎曲應力
純彎曲與橫力彎曲概念，彎曲正應力公式，抗彎剛度、抗彎截面系數。彎曲正應力的強度條件，彎曲切應力和強度條件。提高彎曲強度的措施。
7.彎曲變形
梁的變形，撓度與轉角。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.應力、應變分析和強度理論
應力狀態的概念，平面應力狀態下應力分析的解析法及圖解法。空間應力狀態的簡介，最大切應力的確定。廣義胡克定律，體積應變，空間應力狀態下應變能密度、體積改變能密度、形狀改變能密度的概念。強度理論的概念，破壞形式的分析，斷裂失效和屈服失效，最大拉應力理論，最大伸長線應變理論，最大切應力理論，形狀改變能密度理論。平面應變分析，主應變及主應變方向，應變花。電測基本原理。
9.組合變形
組合變形的概念和實例，斜彎曲，拉壓與彎曲的組合變形，扭轉與彎曲的組合變形，截面核心的概念。
10.壓桿穩定
壓桿穩定的概念，細長壓桿臨界載荷的歐拉公式，桿端不同約束的影響，長度系數，桿的柔度。歐拉公式的應用范圍，臨界應力、經驗公式、臨界應力總圖，壓桿的穩定校核，安全因數法，折減因數法，提高穩定性的措施。
11.能量法
能量法的概念，應變能、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單結構中的指定位移。能量法求解超靜定問題的方法。
二、考試要求(包括考試時間、總分、考試方式、題型、分數比例等)
(一)考試時間：180分鐘
(二)總分：150分
(三)考試方式：閉卷，筆試
(四)題型與分數比例：
1、選擇題：約30分; 2、填空題：約20分;
3、計算題：約100分。
三、主要參考書目
《材料力學》， 王吉民等主編, 中國電力出版社，2010
《材料力學》，第5版， 孫訓芳主編, 高等教育出版社，2009
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