821材料力学

专业类别：

■学术型 □专业学位

适用专业:

081400土木工程

(081401岩土工程，081402结构工程，081406桥梁与隧道工程)

一、基本内容

1．绪论

材料力学的任务和研究对象；可变形固体的基本假设；内力、应力和截面法的概念；变形与应变；杆件的基本变形形式。

2．拉伸、压缩和剪切

轴向拉伸与压缩的概念；截面法、轴力和轴力图；直杆横截面和斜截面上的应力。低碳钢的拉伸实验，应力——应变曲线及其特点：比例极限，弹性极限、屈服极限、强度极限；屈服时试件表面的滑移线；延伸率、断面收缩率；冷作硬化；铸铁和其他材料的拉伸试验；压缩时材料的力学性能。轴向拉压杆的强度条件，安全因数及许用应力；强度条件。拉伸和压缩时的变形：纵向变形，线应变，胡克定律，弹性模量，抗拉（压）刚度，横向变形，泊松比。节点位移计算方法；拉压超静定问题，温度应力及装配应力。拉伸、压缩时的变形能、比能。圣维南原理，应力集中的概念；剪切与挤压的实用计算。

3．扭转

扭转的概念，扭矩及扭矩图。薄壁圆筒扭转时的应力。纯剪切的概念，切应力互等定理，剪切胡克定律，剪切弹性模量。圆轴扭转的应力与应变，扭转强度及刚度条件，简单扭转超静定问题，矩形截面杆的扭转。

4．弯曲内力

平面弯曲的内力，剪力、弯矩方程，剪力图与弯矩图，剪力、弯矩与载荷集度间的关系，利用微分关系画梁的剪力、弯矩图，用叠加法作弯矩图。曲杆、刚架的内力图。

5．截面的几何性质

静矩、形心、惯性矩、惯性积、惯性半径。简单图形静矩和惯性矩的计算。平行移轴公式。转轴公式；组合图形惯性矩的计算，形心主惯性轴和形心主惯性矩。

6．弯曲应力

纯弯曲与横力弯曲概念，弯曲正应力公式，抗弯刚度、抗弯截面系数。弯曲正应力的强度条件，弯曲切应力和强度条件。提高弯曲强度的措施。

7．弯曲变形

梁的变形，挠度与转角。梁的挠曲线及其近似微分方程，积分法求梁变形，刚度条件及其应用。积分法求弯曲变形，叠加法求弯曲变形。梁的刚度校核，提高梁弯曲刚度的措施。

8．应力、应变分析和强度理论

应力状态的概念，平面应力状态下应力分析的解析法及图解法。空间应力状态的简介，最大切应力的确定。广义胡克定律，体积应变，空间应力状态下应变能密度、体积改变能密度、形状改变能密度的概念。强度理论的概念，破坏形式的分析，断裂失效和屈服失效，最大拉应力理论，最大伸长线应变理论，最大切应力理论，形状改变能密度理论。平面应变分析，主应变及主应变方向，应变花。电测基本原理。

9．组合变形

组合变形的概念和实例，斜弯曲，拉压与弯曲的组合变形，扭转与弯曲的组合变形，截面核心的概念。

10．压杆稳定

压杆稳定的概念，细长压杆临界载荷的欧拉公式，杆端不同约束的影响，长度系数，杆的柔度。欧拉公式的应用范围，临界应力、经验公式、临界应力总图，压杆的稳定校核，安全因数法，折减因数法，提高稳定性的措施。

11．能量法

能量法的概念，应变能、余能。卡氏第一定理，余能定理，卡氏第二定理，虚功原理，单位载荷法与莫尔积分。能用卡氏第一定理、第二定理求解梁或简单结构中的指定位移。能量法求解超静定问题的方法。

二、考试要求（包括考试时间、总分、考试方式、题型、分数比例等）

（一）考试时间：180分钟

（二）总分：150分

（三）考试方式：闭卷，笔试

（四）题型与分数比例：

1、选择题：约30分； 2、填空题：约20分；

3、计算题：约100分。

三、主要参考书目

《材料力学》，王吉民等主编, 中国电力出版社，2010

《材料力学》，第5版，孙训芳主编, 高等教育出版社，2009