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武汉工程大学邮电与信息工程学院
教案
课程名称：工程力学Ⅱ
授课教师：陈辉
授课对象:11机制1、2、3、4、5班
授课学期：2012-2013第二学期
总学时:64
学期学时：64
使用教材：材料力学（刘鸿文高教第五版)
制定时间：2013—2
第 1 次课教案
一、讲授内容
1、材料力学的任务
材料力学主要研究固体材料的宏观力学性能,构件的应力、变形状态和破坏准则,以解决杆件或类似杆件的物件的强度、刚度和稳定性等问题，为工程设计选用材料和构件尺寸提供依据。
材料的力学性能:如材料的比例极限、屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率、弹性模量、横向变形因数、硬度、冲击韧性、疲劳极限等各种设计指标。它们都需要用实验测定.
构件的承载能力：强度、刚度、稳定性.
构件：机械或设备，建筑物或结构物的每一组成部分.
强度:构件抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。
刚度-—构件抵抗变形的能力。
稳定性——构件保持原来平衡形态的能力。
2、变形固体的性质及基本假设
变形固体—-在外力作用下发生变形的物体。
基本假设：
1) 连续性假设:认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积。（某些力学量可作为点的坐标的函数）
2） 均匀性假设：认为固体内到处有相同的力学性能.
3) 各向同性假设:认为无论沿任何方向固体的力学性能都是相同的。
3、杆件变形的基本形式
基本变形
1. 轴向拉伸或压缩:在一对其作用线与直杆轴线重合的外力作用下，直杆在轴线方向发生的伸长或缩短变形。
2. 剪切：在一对相距很近的、大小相同、指向相反的横向外力作用下,直杆的主要变形是横截面沿外力作用方向发生相对错动。
3．扭转:在一对转向相反、作用面垂直于直杆轴线的外力偶作用下,直杆的相邻横截面将绕轴线发生相对转动。

4．弯曲：在一对转向相反、作用面在杆件纵向平面内的外力偶作用下，直杆的相邻横截面将绕垂直杆轴线的轴发生相对转动.

组合变形：当杆件同时发生两种或两种以上基本变形时称为组合变形。
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
1．了解材料力学的任务；
2．理解对变形固体的基本假设；
3．理解内力、应力、应变等基本概念；
4．了解杆件变形的基本形式。
三、教学重点
材料力学的任务;变形固体的概念及其基本假设；变形的基本形式。
四、教学难点
在讲述本章的内容时，注意强调基本概念，加深理解。
五、本讲计划学时及时间分配—2学时（100分钟)
第一节课：1、材料力学的任务 2、变形固体的性质及基本假设
第二节课：3、杆件变形的基本形式
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）
采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。
多媒体授课，必要时辅以板书。
布置课外作业.
七、课外学习辅导安排及作业布置
1—1、1—2、1—3
八、其他（特色、体会及其他说明）
第 2 次课教案
一、讲授内容
1、轴向拉伸或压缩时横截面上的内力 轴力图
（1）内力：由外力作用引起的构件内部相互之间的作用力.
（2）截面法：截面法是求内力的一般方法,在需求内力的截面处，用一假想平面，沿该截面将杆件截开,取其一部分，将弃去部分对留下部分的作用，代之以内力，然后考虑留下部分的平衡，由平衡条件求出该截面上的内力.
（3)轴力：因为外力与轴线重合，故分布内力系的合力作用线必然与轴线重合，若设为，称为轴力。
轴力符号规定:拉为正，压为负。
(4）轴力图:轴力图的画法.
轴向拉伸或压缩时横截面上的应力
（1）应力的定义:内外力作用引起的应力密度.
(2)横截面应力计算公式
直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
1。 正确应用杆件拉压正应力公式和变形公式，能熟练地进行拉压问题的强度和刚度分析。
2。 了解应力集中现象和圣维南原理.
3.正确画轴力图
三、教学重点
截面法的运用，轴力图的画法
横截面上的正应力均布,切应力为零；横截面上的正应力是所有可能截面上的正应力的最大值。斜截面上正应力与切应力也都是均布的，45°截面上的切应力是所有可能截面上的切应力的最大值。在任何平行于轴线的面（包括平面和曲面）上，既无正应力又无切应力.
四、教学难点
截面法是建立内力方程的最基本的方法，应熟练掌握。注意先将未知内力设正，建立方程时，内力和外力统一地按理论力学的规则进入方程.因此建立内力方程过程中事实上用了两套符号规定.
五、本讲计划学时及时间分配
第一节课：轴向拉伸压缩的内力和截面法
第二节课：轴力图的画法及其作用、正应力
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明)
采用启发式教学，通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。
多媒体授课，必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置
1—4、1-5、1-6
八、其他(特色、体会及其他说明）
第 3 次课教案
一、讲授内容
轴向拉伸（压缩）时的变形与位移
(1)变形的定义：受力物体形状改变时，两点之间线距离或两正交直线之间夹角的改变.前者称为线应变，后者称为角变形。
(2）轴向拉压时的变形
纵向变形
纵向应变
虎克定律
泊松比 泊松比恒为正值
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
掌握胡克定理 了解线应变、泊松比的概念
三、教学重点
胡克定理 线应变 拉压刚度
四、教学难点
拉压刚度
五、本讲计划学时及时间分配
第一节课：胡克定理 线应变、泊松比
第二节课:拉压刚度
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）
采用启发式教学,通过提问，引导学生思考,让学生回答问题。
多媒体授课，必要时辅以板书.
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置
八、其他（特色、体会及其他说明）
第 4 次课教案
一、讲授内容
材料拉伸时的力学性能
低碳钢(Q235)拉伸时的力学性能
（1）变形的四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段
（2)力学性能指标
比例极限σp—-应力和应变成正比时的最高应力值
弹性极限σe——只产生弹性变形的最高应力值
屈服极限σs-—应力变化不大，应变显著增加时的最低应力值
强度极限σb——材料在断裂前所能承受的最大应力值
弹性指标：弹性模量
延伸率和断面收缩率:
试件拉断后，弹性变形消失，而塑性变形保留下来.
延伸率:
断面收缩率：
卸载定律及冷作硬化
试件若拉到强化阶段,如d点卸载,则沿（dd′）直线变化,短期内再加载，仍然沿（dd′）直线上升，说明比例极限提高，而延伸率降低，这种现象称为冷作硬化现象.
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
理解低碳钢拉伸时的力学性能、及冷作硬化的应用
三、教学重点
低碳钢拉伸时的四个阶段
四、教学难点
冷作硬化原理
五、本讲计划学时及时间分配
第一节课：低碳钢拉伸的四个阶段
第二节课：材料在压缩时的力学性能及应力应变图
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）
采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。
多媒体授课,必要时辅以板书.
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置
八、其他（特色、体会及其他说明)
第 5 次课教案
一、讲授内容
强度条件
①强度校核：
强度计算②设计截面：
③确定许用载荷:
二、教学目的及要求（学生掌握、了解的要点）
了解应力集中现象和圣维南原理
三、教学重点
拉压杆件的计算 强度校核
四、教学难点
强度校核 截面设计
五、本讲计划学时及时间分配
第一节课：拉压杆件的计算
第二节课：强度校核
六、实施步骤（多媒体、板书、教具与图表等说明）
采用启发式教学,通过提问,引导学生思考,让学生回答问题。
多媒体授课，必要时辅以板书。
布置课外作业。
七、课外学习辅导安排及作业布置
八、其他（特色、体会及其他说明）