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1、弹性力学1教学大纲一、课程基本信息课程名称弹性力学Elasticity课程编码PLC320311040开课院部储运与建筑工程学院课程团队弹性力学教学团队学分4.0课内学时64讲授64实验0上机0实践0课外学时0适用专业工程力学授课语言中文先修课程高等数学(2-1).高等数学(2-2)、理论力学(2-1)、理论力学(2-2).材料力学(2-1)、材料力学(2-2)课程简介(必修)弹性力学是工程力学专业课程。本课程研究弹性体由于受外力作用或由于温度改变等原因而发生的应力、形变和位移,是固体力学的 一个分支,研究对象是一般的弹性体,主要是平面问题和三维实体结构。校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定
2、性,并寻求或改进它 们的计算方法。本课程较为完整的表现了力学问题的数学建模过程,建立了弹性力学的基本方程和边值条件,并对一些问题进行了求解。 弹性力学基本方程的建立为进一步的数值方法奠定了基础。As a branch of solid mechanics, Elasticity deals with the stresses, deformations and displacement of elastic body, mainly the plane and three-dimensional entity structure, produced by external force or c
3、hanges in temperature, as well as check whether the elastic body has the required strength, stiffness and stability. This course also seek new methods or improve the existing ones in calculation. In this course, the mathematical modeling process of mechanics problems is very perfect. The basic equat
4、ions and boundary conditions are established, and some specific problems are solved. The establishment of the basic equations of elasticity lays the foundation for further numerical methods.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 :具有系统的力学专业知识,能将工程实际问题抽象为合理的力学模型,并得到正确有效结论是1.52M2目标2 :进一步理解和掌握力学中
5、的位移、应力、应变、变形等基本概念,了解他们之间的基本关 系,熟悉他们之间满足的数学方程。是1.41.43M3目标3:通过课程的学习,进一步培养学生的力学专业素养,提高分析和解决实际工程力学问题的能是2.32.3力。也为后续断裂力学、计算力学、塑性力学等专业课程的学习打下基础。三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第一章第一章绪论弹性力学的任务和研究对象,本课程与其它课程的关系。弹性 力学的基本假设,体力、面力、位移、变形等概念。应力应变 概念。微观液体界面力学和尺寸效应介绍。课程思政。Ml2讲授2自学2第二章第二章平面问题 的基本理论本
6、章重点难点:平面应力与平面应变概念,平面问题基本方 程。/32. 12. 1平面应力与平 面应变概念平面应力与平面应变基本概念Ml2讲授2自学42.22. 2平面问题基本 方程平衡方程,几何方程,物理方程。Ml3讲授3自学52.32. 3圣维南原理、 边界条件圣维南原理、边界条件Ml2讲授2自学62.42. 4平面问题求解 方法应力函数求解方法,相容方程,应力函数,常体力情况简化。Ml3讲授3作业7第三章第三章平面问题 解答本章重点难点:直角坐标与极坐标方程与变量转换/83. 13.1直角坐标系求 解逆解法和半逆解法,多项式解答,简支梁受均布载荷的求解, 楔形体受重力和流体压力Ml6讲授6自学
7、93.23. 2极坐标系求解平衡微分方程、几何方程和物理方程,应力函数和相容方程, 应力分量的坐标变换。Ml6讲授6作业10第五章第五章温度应力 的平面问题本章重点难点:温度应力的概念,位移势函数/115. 15.1热传导方程温度场和热传导的有关概念,热传导微分方程及温度场的边界 条件。M22讲授2自学125.25. 2温度应力概念温度应力概念、热弹性平衡方程,热弹性物理方程M22讲授2自学135.35. 3温度应力的求 解按位移求解温度应力的平面问题,圆筒的轴对称温度应力,楔 形坝体中的温度应力。M22讲授2作业14第六章第六早平面问题 的复变函数解答本章重点难点:双调和方程的复变函数表达、
8、应力分量与位移 分量复变函数表达/156. 16.1双调和方程的 复变函数表达双调和方程的复变函数表达形式,双调和函数的复变函数形 式。M21讲授1自学166.26. 2应力分量的复 变函数表示K-M函数对直角坐标导数的复变函数表示,应力分量表达式。M21讲授1自学176.36. 3位移的复变函 数表示K-M函数表达的位移偏导数表达式,积分确定位移分量,位移 分量的复变函数表达形式M21讲授1自学186.46. 4边界条件的复 变函数表示任意一点的面力边界条件复变函数表达等M21讲授1自学196.56. 5保角变换和曲 线坐标保角变换和曲线坐标,矢量的保角变换,位移分量的曲线坐标 表达式,应力
9、分量的曲线坐标表达式。M22讲授2自学206.66. 6带椭圆孔无限 大薄板受均匀拉伸椭圆孔口的保角变换,确定K-M函数表达式,孔口应力与应力 集中等。M22讲授2作业21第七章第七章应力与应 变状态分析本章重点难点:应力与应变张量、应力应变状态分析/227. 17. 1物体内一点的 应力状态内力和应力,一点的应力状态,应力张量M23讲授3自学237.27. 2物体内一点的 应变状态斜截面应力公式,应力分量转换公式,主应力与应力张量不变 量,最大剪应力M23讲授3作业24第八章第八章空间问题 的基本方程与解答本章重点难点:物体内一点的应力状态和应变状态/258. 18.1空间问题基本 方程平衡
10、微分方程,几何方程、刚体位移和体应变,物理方程和方 程总结,球对称和轴对称的基本方程。M32讲授2自学268.28. 2空间问题位移 解答无限大弹性层受重力及均布压力,空心圆球受均布压力。位移 势函数,乐甫位移函数和伽辽金位移函数,半空间体在边界上 受法向集中力、分布力和切向集中力,两球之间的接触压力。M32讲授2自学278.38. 3空间问题应力 解答等截面直杆的纯弯曲。M32讲授2作业28第九章第九章等截面直 杆的扭转本章重点难点:薄膜比拟的概念和应用。扭转问题的位移和应 力,扭转问题的薄膜比拟,椭圆截面的扭转,矩形截面的扭 转,薄壁杆的扭转。M34讲授4作业29第十章第十章能量原理 与变
11、分法本章重点难点:各种应变能的计算,变分的概念。/3010. 110. 1弹性体应变 能的计算,解答的 唯一性,功的互等 定理。弹性体应变能的计算,解答的唯一性,功的互等定理。M32讲授2自学3110.210. 2位移变分法位移变分方程及变分法,位移变分法应用于平面问题。变分原 理和有限元的关系,中国学者对有限元的贡献QM34讲授4自学3210.310. 3应力变分法应力变分法,应力变分法应用于平面问题,应力变分法用于扭 转问题。M34讲授4作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每周布置23道题目,平均每次课1道题以上。2 .成绩采用白分制,根据作业完成准确性、是否按时上
12、交、是否独立完成评分。3 .考核学生对弹性力学基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,题型主要有简答题、 分析题和计算题。25%2考勤随机点名、刷卡点名等。10%3课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况。15%4期末考试L闭卷考试,成绩采用白分制,卷面成绩总分10。分。50%2.主要考核学生对弹性力学基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,题型主要有简答 题、分析题、计算题等。五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业25%A-按时提交作业,对弹性力学知识点理解无误。B-按时提交作业,对上述知识点理解存在少量错误。
13、C-按时提交作业,对上述知识点理解存在一定量错误。D不按时提交作业,或对上述知识点理解存在大量错误。2Ml考勤10%A-缺勤2次以内B-缺勤3次及以上,很少参加课堂讨论。3Ml课堂表现15%A-积极 不积极4Ml期末考试50%(见试卷评分标准)5M2平时作业25%A-按时提交作业,对弹性力学知识点理解无误。B-按时提交作业,对上述知识点理解存在少量错误。C-按时提交作业,对上述知识点理解存在一定量错误。D-不按时提交作业,或对上述知识点理解存在大量错误。6M2考勤10%A-缺勤2次以内B-缺勤3次及以上,很少参加课堂讨论。7M2课堂表现15%A-积极B-不积极8M2期末考试50%(见试卷评分标
14、准)9M3平时作业25%A-按时提交作业,对弹性力学知识点理解无误。B-按时提交作业,对上述知识点理解存在少量错误。C-按时提交作业,对上述知识点理解存在一定量错误。D-不按时提交作业,或对上述知识点理解存在大量错误。10M3考勤10%A-缺勤2次以内B-缺勤3次及以上,很少参加课堂讨论。11M3课堂表现15%A-积极B-不积极12M3期末考试50%(见试卷评分标准)评分等级说明:A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; M, N = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1弹性力学上册,徐芝纶,高等教育出版社,2016, ISBN:9787040446890. (*主教材)2图书1弹性力学上册,徐芝纶,高等教育出版社,2006, ISBN: 9787040202144.3图书弹性理论与应用,黄载生,浙江大学出版社,1999, ISBN:9787308015691.