《材料力学》课程简介

   《材料力学》是一门工科类专业的重要的技术基础课程，是继理论力学后的又一门专业基础课。其基本任务是：将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件，计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性，以保证结构能承受预定的载荷；选择适当的材料、截面形状和尺寸，以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。
   在结构承受载荷或机械传递运动时，为保证各构件或机械零件能正常工作，构件和零件必须符合如下要求：
   ①不发生断裂，即具有足够的强度；
   ②构件所产生的弹性变形应不超出工程上允许的范围，即具有足够的刚度；
   ③在原有形状下的平衡应是稳定平衡，也就是构件不会失去稳定性。
   研究内容包括两大部分：一部分是材料的力学性能的研究，材料的力学性能参量不仅可用于材料力学的计算，而且也是固体力学其他分支的计算中必不可缺少的依据；另一部分是对杆件进行力学分析。杆件按受力和变形可分为拉压杆、受弯曲的梁和受扭转的轴等几大类。杆中的内力有轴力、剪力、扭矩和弯矩。杆的变形可分为伸长、缩短、挠曲和扭转。
   研究方法：实际构件一般比较复杂，研究必须分两步进行，先作简化假设，再进行力学分析。对可变形固体,可引入以下几个基本假设:１连续性假设，即认为材料是密实的，在其整个体积内毫无空隙。实际材料的内部空隙尺寸与整个构件的尺寸相比很小，因而在一般情况下，这一假设是合理的。２均匀性假设,即认为从材料中取出的任何一个部分，不论体积如何，在力学性能上都是完全一样的。这里所说的材料的力学性能是指所有组成部分性能的统计平均量。大多数材料的内部组成和性能基本均匀，所以这一假设从统计意义上说也是成立的。３小变形假设，即假定物体变形很小，从而可认为物体上各个外力和内力的相对位置在变形前后不变。对大多数金属材料来说，这一假设是合理的，但对能够产生大变形的物体（如橡皮和塑料等）以及对压杆的稳定性问题则不适用。４各向同性假设，即认为材料在各个方向的力学性能都相同。根据这一假设可以简化应力－应变关系。对大多数金属来说，这一假设是成立的，但对很多复合材料则不能成立，因为它们具有明显的各向异性性质。
   通过该课程的学习，学生能够掌握等直杆件的强度、刚度及轴心受压杆件的稳定性的计算等；能够运用强度、刚度及稳定性条件对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等简单计算工作；初步了解材料的机械性能及材料力学实验的基本知识和操作技能。因此能为机械设计、机械原理等后续课程的学习以及今后从事科研和生产打下坚实的基础。