在本科生材料力学课程的教学中,圣维南原理是一个比较抽象的概念,通过概念学习,学生可以理解其含义,但是不够深刻,部分学生甚至对结果持怀疑态度,为此,笔者以一高径比为二的圆柱体为模型,在轴向受压时,在静力等效原则下,通过改变端面面力的分布方式,来对比柱体中应力分布的差异,发现其结果与圣维南原理描述的一致,通过此次对比教学,让学生直观地认识了圣维南原理的内涵。

材料力学是土木工程专业重要基础课程之一,内力图是该课程学习的重难点。为满足卓越土木工程师培养要求,简化作内力图过程和难度,结合多年的教学实践,总结出快速准确的作图方法。以截面法为基础,根据内力概念及荷载类型,利用突变或渐变法快速作图,适用于集中和均布荷载作用下构件轴力图、扭矩图、剪力图或弯矩图。

运用弹性力学理论,证明了材料力学的2个命题。一个是各向同性材料的3个弹性常数E,G,μ满足关系式G=E/2(1+μ);另一个是主单元体上任一方向截面上的正应力σ与切应力τ都必在三向应力圆的阴影区域内。

在遵循大脑记忆规律的前提下,结合教育心理学,摸索出了一套行之有效的材料力学公式科学记忆方法——分类记忆法、联想记忆法和组块记忆法．经两届学生对该方法的使用表明,效果良好．

在材料力学部分的学习中,求解构件内力时,一般先采用截面法作图,接着列平衡方程求解,然后作出内力图。整个解题过程中存在着工作量较大、且不易检查正误的缺点。本文从截面法作图的原理出发,推导出了圆轴扭转的内力图方向作图方法,解题清晰明了,工作量明显减少,并能同时判断正误,显著地提高了解题的速度和学习的效率。

极值问题是材料力学课程教学中经常遇到的问题。本文对材料力学课程教学中的几个极值问题进行了分析和研究。研究表明,空心圆轴抗扭截面系数是其外径的单调函数,外径越大,其抗扭截面系数就越大;对于某些截面来说,截去部分材料反而会使整个结构的抗弯能力增强;工程上常见的只承受集中载荷的双向弯曲梁的最大的弯矩只会出现在集中力作用的截面。教学实践表明,利用学生已经掌握的数学物理知识推导力学理论和公式,并将这些理论和公式结合工程实际进行分析,能够有效地激发和提高学生的学习兴趣,取得良好的教学效果。

文章对现在材料力学经典教材中弯矩图的画法进行了讨论,针对现存画法中可能引起误解的问题,阐述了一种更统一的弯矩图的画法。

《材料力学》是中央电大开设的统设课程。课程教学基本内容包括主教材的第一章至第十章及第十二章的内容。本课程涉及的概念较多,许多计算方法不仅要求掌握,而且要求能灵活运用并解决实际问题,因此,学习本课程时。

在材料力学教学中,根据梁上载荷绘制出梁的弯矩图,是学生学习的难点,其中求弯矩方程是难点中的难点。根据本人的教学实践,就如何准确、简单的求出弯矩方程后绘制正确的弯矩图作一综述。

用传统的材料力学方法设计应变天平时要作较大的简化.笔者应用有限元分析软件ANSYS对风洞天平进行结构计算,得到天平在各种载荷作用下的应变场和位移分布,从而计算得到天平各测量元件的应变值和刚度,最后将ANSYS计算的各载荷作用下的应变值与材料力学计算值作了比较.