(一)了解材料力學任務以及同相關學科的關系、變形固體的基本假設、材料力學的研究對象、桿件變形的基本形式。
(二)掌握截面法和內力、應力、變形、應變的概念;掌握單向應力狀態的本構關系,軸力與軸力圖,直桿橫截面及斜截面的應力;了解材料拉伸及壓縮時的力學性能,應力-應變曲線。掌握拉壓桿強度條件,了解安全因數及許用應力的確定;掌握拉壓桿變形,胡克定律;理解彈性模量、泊松比、圣維南原理,應力集中的概念。掌握剪切及擠壓的概念和實用計算計算。
實驗掌握測定低碳鋼試件在拉伸時的機械性能(屈服極限 、強度極限 、延伸率 和斷面收縮率 )觀察屈服、頸縮等現象;測定鑄鐵試件在拉伸時的機械性能(強度極限 );測定鑄鐵試件在壓縮時的機械性能(強度極限 ),觀察斷裂面的方位。
(二)掌握扭矩及扭矩圖,切應力互等定理,剪切胡克定律,圓軸扭轉的應力與應變,扭轉強度及剛度條件;了解矩形截面和薄壁桿件扭轉。
扭轉試驗測定低碳鋼扭轉試件的屈服載荷σS以及破壞載荷σb,求出屈服極限τS和強度極限τb。測定鑄鐵試件的破壞載荷σb,求出強度極限τb。比較低碳鋼和鑄鐵試件破壞斷口的形態并分析原因。
(三)掌握平面彎曲內力求解方法,掌握剪力、彎矩方程,掌握剪力、彎矩圖的畫法;掌握彎矩、剪力與分布荷載集度間的微分關系,利用微分關系畫剪力、彎矩圖。掌握彎曲正應力公式,彎曲切應力,彎曲強度條件。了解提高彎曲強度的措施。
掌握實驗了解電測法的基本原理;按等增量加載數次,分別記錄每次加載后應變儀各點的讀數;依據胡克定律計算出各測點的正應力驗證彎曲正應力計算公式。
(四)掌握梁的位移概念,撓曲線及其近似微分方程;掌握積分法求梁的位移;掌握疊加法求梁的位移;了解梁的剛度校核及解提高梁彎曲剛度的措施。
(五)掌握應力狀態和強度理論,了解應力狀態的概念,掌握平面應力狀態下應力分析的解析法,了解圖解法,理解廣義胡克定律,了解強度理論的概念,破壞形式的分析,脆性斷裂和塑性屈服,最大拉應力理論,最大拉應變理論最大切應力理論,形狀改變能密度理論。了解三向應力狀態簡介,體積應變,三向應力狀態下應變能、體積改變能、形狀改變能的概念。
(六)掌握組合變形下桿件的強度計算:拉(壓)彎組合,彎扭組合。
(七)掌握壓桿穩定的概念,掌握細長壓桿臨界荷載的歐拉公式,臨界應力、經驗公式、臨界應力總圖,壓桿的穩定校核;掌握安全因數法,提高穩定性的措施。
參考教材:
1.《材料力學》第五版,劉鴻文主編,高教出版社,2011年1月出版
2.《材料力學I》第五版,孫訓方主編,高教出版社,2010年12月出版