材料力學大綱

2021-03-04 09:51:23 字數 2978 閱讀 2843

(八)應力和應變分析與強度理論

應力狀態,主應力和主平面的概念,二向應力狀態的解析法和**法;計算斜截面上的應力、主應力和主平面的方位;三向應力狀態的應力圓畫法;掌握單元體最大剪應力計算方法;各向同性材料在一般應力狀態下的應力一應變關係,廣義胡克定律,各向同性材料各彈性常數之間的關係;一般應力狀態下的應變能密度,體積改變能密度與畸變能密度;四種常用的強度理論,莫爾強度理論。

(九)組合變形

組合變形和疊加原理;拉壓與彎曲組合變形杆的應力和強度計算;斜彎曲;偏心壓縮;扭轉與彎曲組合變形下,圓軸的應力和強度計算;組合變形的普遍情況。

(十)能量方法

掌握變形能(外力功)的普遍表示式,桿件變形能的計算;勢能及其駐值原理; 虛功原理、卡氏定理、莫爾定理、圖形互乘法及其應用;用能量方法解超靜定問題;功的互等定理和位移互等定理。

(十一)壓桿穩定

壓桿穩定的概念;常見約束下細長壓桿的臨界壓力、尤拉公式;壓桿臨界應力以及臨界應力總圖;壓桿失效與穩定性設計準則;壓桿失效的不同型別,壓桿穩定計算;中柔度杆臨界應力的經驗公式;提高壓桿穩定的措施。

(十二)動載荷

慣性力的概念;

衝擊的概念。

(十三)疲勞

交變應力和疲勞極限的概念。

二、考試要求:

(一) 材料力學概述:

1. 深入理解並掌握變形體,各向同性與各向異性彈性體等概念;

2. 深入理解並掌握彈性體受力與變形特徵;

3. 熟練掌握用截面法求截面內力;

4. 了解桿件受力與變形的幾種主要形式。

(二) 軸向拉伸與壓縮:

1. 深入理解並掌握軸向拉壓杆的內力、軸力圖,橫截面和斜截面上的應力;

2. 熟練掌握軸向拉壓的應力、變形;

3. 理解並掌握軸向拉壓的強度計算;

4. 掌握軸向拉壓的超靜定問題;

5. 了解軸向拉壓時材料的力學性質。

(三) 剪下與扭**

1. 熟練掌握剪力和彎矩的計算與剪力圖和彎矩圖。

2. 深入理解載荷集度、剪力和彎矩間的微分關係及應用;

3. 熟練掌握連線件剪下面的判定,切應力的計算;

4. 深刻理解切應力互等定理和剪下虎克定律;

5. 理解並掌握外力偶矩的計算、扭矩和扭矩圖;

6. 理解並掌握圓軸扭轉時任意截面的扭矩,扭轉切應力,繪出扭轉切應力的方向;

7. 熟練掌握圓軸扭轉時任意兩截面的相對扭轉角,求圓軸單位長度上最大扭轉角;

8. 了解開口與閉口薄壁桿件扭轉切應力及切應力分布;

9. 理解並掌握矩形截面桿件最大扭轉切應力及切應力分布;

10. 熟練掌握圓截面的極慣性矩及抗扭截面模量的計算。

(四) 彎曲內力:

1.理解並掌握剪力和彎矩的計算及剪力圖和彎矩圖;

2.熟練掌握載荷集度、剪力和彎矩間的微分關係及應用。

(五)彎曲應力

1. 理解並掌握彎曲正應力及正應力強度的計算,直樑橫截面上的正應力、切應力;

2. 理解並掌握開口薄壁桿件彎曲,彎曲中心的位置,截面上切應力分布;

3. 熟練掌握彎曲剪應力及剪應力強度計算;

4. 熟練掌握組合梁的彎曲強度;

5. 了解提高彎曲強度的措施。

(六)彎曲變形

1.熟練掌握撓曲線微分方程;

2.熟練掌握用積分法求彎曲變形;

3.熟練掌握用疊加法求彎曲變形;

4.理解並掌握解簡單靜不定梁;

5.理解並掌握梁的剛度條件。

(七)截面幾何性質

1. 理解並掌握靜矩、形心、慣性矩、慣性半徑、慣性積,簡單截面慣性矩和慣性積計算;

2. 熟練掌握轉軸和平行移軸公式;

3. 熟練掌握轉軸公式、形心主軸和形心主慣性矩;

4. 熟練掌握組合截面的慣性矩和慣性積計算。

(八)應力和應變分析與強度理論

1. 深入理解應力狀態,主應力和主平面的概念

2. 熟練掌握二向應力狀態的解析法和**法計算斜截面上的應力、主應力和主平面的方位;

3. 熟練掌握三向應力狀態的應力圓畫法,掌握單元體最大剪應力計算方法;

4. 理解並掌握各向同性材料在一般應力狀態下的應力一應變關係,廣義胡克定律,各向同性材料各彈性常數之間的關係,一般應力狀態下的應變能密度,體積改變能密度與畸變能密度;

5. 理解並掌握四種常用的強度理論。

(九)組合變形

1.理解並掌握組合變形和疊加原理;

2.熟練掌握拉壓與彎曲組合變形杆的應力和強度計算;

3.熟練掌握斜彎曲問題的概念和求解;

4.熟練掌握偏心壓縮問題的概念和求解;

5.熟練掌握扭轉與彎曲組合變形下,圓軸的應力和強度計算;

6.理解並掌握組合變形的普遍情況。

(十)能量方法

1. 熟練掌握桿件變形能的計算;

2. 理解並掌握卡氏定理、莫爾定理、圖形互乘法及其應用;

3. 掌握用能量方法解超靜定問題;

4. 理解並掌握功的互等定理和位移互等定理。

(十一)壓桿穩定

1.理解並掌握壓桿穩定的概念;

2.理解並掌握常見約束下細長壓桿的臨界壓力、尤拉公式;

3.理解並掌握壓桿臨界應力以及臨界應力總圖;

4.熟練掌握壓桿失效與穩定性設計準則:壓桿失效的不同型別,壓桿穩定計算;

5.掌握中柔度杆臨界應力的經驗公式;

6.了解提高壓桿穩定的措施。

(十二)動載荷

1. 理解並掌握慣性力和動荷係數的概念及計算方法;

2.理解並掌握衝擊的概念及計算方法。

(十三)疲勞

1.理解並掌握交變應力的概念;

2.理解並掌握疲勞極限的概念。

三、主要參考書目:

1. 孫訓方,方孝淑,關來泰編,《材料力學》,高等教育出版社,2023年。

2. 劉鴻文主編,《材料力學》,高等教育出版社,2023年。

3. 趙志崗主編,《材料力學》,天津大學出版社, 2023年。

4.龔志鈺李章政主編,《材料力學》,科學出版社,2023年。

編制單位:中國科學院研究生院

編制日期:2023年7月1日

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