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843 材料力學考試內容范圍
一、性質和任務
材料力學是一門專業基礎課?？忌獙U件的強度，剛度和穩定性問題的基
本概念有明確的認識，比較熟練的掌握其基本理論和基本計算，具有一定的分析
能力和實驗能力，為后續專業課程的學習奠定堅實的力學基礎。
二、基本要求
1、對能力培養的要求
（1）具有將一般桿類構件簡化為力學計算簡圖的初步能力；（2）能熟練地做
出桿件在基本變形下的內力圖，計算其應力和位移，并進行強度和剛度計算；（3）
對應力狀態和強度理論有明確的認識，并能將其應用于組合變形下桿件的強度計
算；（4）能對簡單靜不定問題進行分析和計算；（5）對壓桿的穩定性概念有明確
的認識，能計算軸向受壓桿的臨界力和臨界應力，并進行穩定較核；（6）了解常
用材料的基本力學性能，初步掌握材料力學實驗的基本方法和技能。
2、本課程的重點和難點
重點：桿件在基本變形下的內力圖繪制，以及強度、剛度和穩定性計算。低
碳鋼在拉伸時的力學性能。
難點：桿件的變形計算，簡單靜不定問題，應力狀態理論。
三、內容
（1）緒論
材料力學的任務。變形固體的基本假設。內力、截面法、應力、位移、變形
和應變的概念。桿件變形的基本形式。
（2）拉伸和壓縮
軸向拉伸和壓縮的概念。軸力和軸力圖。直桿橫截面上的應力和強度條件。
斜截面上的應力。位伸和壓縮時桿件的變形，虎克定律，橫向變形系數。拉（壓）
桿內的應變能。
低碳鋼的拉伸試驗，拉伸應力一應變曲線及材料相應的力學性質，鑄鐵和其
它材料的拉伸試驗。材料受壓縮時的力學性質。
安全因數和許用應力。應力集中的概念。拉（壓）靜不定問題。
（3）扭轉
扭轉的概念。純剪切的概念，薄壁圓筒的扭轉，剪切虎克定律，切應力互等
定理。外力偶矩計算。扭矩和扭矩圖。圓軸扭轉時的應力和變形。極慣性矩，抗
扭截面模量。圓軸扭轉時強度條件和剛度條件。扭轉時的彈性應變能。矩形截面
桿扭轉簡介。簡單扭轉靜不定問題。
（4）截面圖形的幾何性質
靜矩，慣性矩，慣性積，慣性半徑。平行移軸公式。組合圖形的慣性矩和慣
性積的計算。形心主軸和形心主慣性矩概念。
（5）彎曲內力
平面彎曲的概念。剪力、彎矩及其方程。剪力圖和彎矩圖。彎矩、剪力與分
布荷載集度間的關系。
（6）彎曲應力
純彎曲時的正應力公式及其推廣。抗彎截面模量。正應力強度條件。矩形截
面梁的切應力，工字形截面梁的切應力，切應力強度條件。提高彎曲強度的措施。
彎曲中心的概念。
（7）彎曲變形
撓曲線的近似微分方程。積分法求梁的撓角和轉角。疊加法求梁的撓度和轉
角。剛度校核。提高梁的剛度措施。梁內的彎曲應變能。簡單靜不定梁。
（8）應力狀態與應變狀態分析
應力狀態的概念，主應力和主平面。平面應力狀態分析—解析法、圖解法（應
力圓）。三向應力圓，最大切應力。
平面應變狀態分析---解析法、圖解法。由一點處三個方向的線應變求主應
變。
廣義胡克定律。三個彈性常數 E、G、μ間的關系。應變能密度，體應變，
畸變能密度。
（9）強度理論
強度理論的概念。桿件破壞形式的分析。最大拉應力理論，最大拉應變理論，
最大切應力理論，畸變能理論。相當應力的概念。
（10）組合變形
組合變形的概念。斜彎曲桿件強度計算和剛度計算。拉伸（壓縮）與彎曲組
合時桿件強度計算及截面核心概念。扭轉與彎曲組合時圓截面桿件的強度計算。
（11）壓桿穩定
壓桿穩定性概念。細長壓桿臨界力的歐拉公式。長度系數和柔度的概念，壓
桿的臨界應力總圖。壓桿的穩定性計算。提高壓桿穩定性的措施。
（12）動載荷
慣性力問題，桿件受沖擊時的應力和位移計算。動荷因數。
（13）疲勞強度
疲勞破壞的概念。交變應力及其循環特征，持久極限及其影響因素。
（14）聯接件強度
剪切和擠壓的概念。剪切的擠壓的實用計算。
（15） 拉、壓桿系塑性分析，圓軸極限扭矩，梁的極限分析。
參考書目：
《材料力學》（第五版）高等教學出版社 劉鴻文主編
《材料力學》（第五版）高等教學出版社 孫訓方主編
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