一、基本要求
1、能熟练地绘制梁的弯矩图和剪力图;
2、熟练掌握杆件在拉压和弯曲变形时的强度计算;
3、熟练掌握梁的位移计算和刚度计算;
4、了解圆轴扭转和连接件的强度计算;
5、对应力状态和强度理论有明确的认识;
6、掌握杆件在斜弯曲、拉弯组合和偏心压缩时的强度计算,了解弯扭组合变形杆件的强度计算;
7、能对简单静不定问题进行分析和计算;
8、对压杆的稳定性概念有明确的认识,能计算轴向受压细长杆的临界力和临界应力;
9、掌握低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时的力学性能及其测试方法。
二、考试范围
1、绪论
材料力学的任务。内力、截面法、应力、位移、变形和应变的概念。杆件变形的基本形式。
2、拉伸和压缩
轴向拉伸和压缩的概念。轴力和轴力图。直杆横截面上的应力和强度条件。斜截面上的应力。位伸和压缩时杆件的变形,虎克定律,横向变形系数。
低碳钢的拉伸试验,拉伸应力一应变曲线及材料相应的力学性质,铸铁和其它材料的拉伸试验。材料受压缩时的力学性质。
安全因数和许用应力。应力集中的概念。拉(压)静不定问题。
3、扭转
扭转的概念。纯剪切的概念,薄壁圆筒的扭转,剪切虎克定律,切应力互等定理。外力偶矩计算。扭矩和扭矩图。圆轴扭转时的应力和变形。极惯性矩,抗扭截面模量。圆轴扭转时强度条件和刚度条件。
4、截面图形的几何性质
静矩,惯性矩,惯性积,惯性半径。平行移轴公式。组合图形的惯性矩和惯性积的计算。
5、弯曲内力
平面弯曲的概念。剪力、弯矩及其方程。剪力图和弯矩图。弯矩、剪力与分布荷载集度间的关系。
6、弯曲应力
纯弯曲时的正应力公式及其推广。抗弯截面模量。正应力强度条件。矩形截面梁的切应力,工字形截面梁的切应力,切应力强度条件。提高弯曲强度的措施。
7、弯曲变形
挠曲线的近似微分方程。积分法求梁的挠角和转角。叠加法求梁的挠度和转角。刚度校核。提高梁的刚度措施。简单静不定梁。
8、应力状态与应变状态分析
应力状态的概念,主应力和主平面。平面应力状态分析—解析法、图解法(应力圆)。三向应力圆,最大切应力。
广义胡克定律。三个弹性常数E、G、μ间的关系。应变能密度,体应变,形状改变比能。
9、强度理论
强度理论的概念。杆件破坏形式的分析。最大拉应力理论,最大拉应变理论,最大切应力理论,形状改变比能理论。相当应力的概念。
10、组合变形
组合变形的概念。斜弯曲杆件强度计算和刚度计算。拉伸(压缩)与弯曲组合时杆件强度计算及截面核心概念。弯曲与扭转组合时圆截面杆件的强度计算。
11、压杆稳定
压杆稳定性概念。细长压杆临界力的欧拉公式。长度系数和柔度的概念,压杆的临界应力总图。压杆的稳定性计算。提高压杆稳定性的措施。
12、联接件强度
剪切和挤压的概念。剪切的挤压的实用计算。
三、参考书目
1.孙训方,方孝淑,关来泰,材料力学(I)(第5版).北京:高等教育出版社,2009.