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52弹塑性力学课程名称：《弹塑性力学》课程名称：（英文）MechanicsofElasticandPlasticSolids课程编号：S08010401课程组长：韩勇副教授课程性质：专业基础课。学分：3总学时数：60适用专业：桥梁与隧道工程、工程力学、结构工程、防灾减灾工程与防护工程课程教材：徐芝纶著《弹性力学简明教程》（第三版）高等教育出版社2002庄懋年、马晓士、蒋潞著《工程塑性力学》高等教育出版社1984参考书目：（略）教学方式：课堂教学与自学相结合。考核方式：考试先修课程：高等数学、材料力学、结构力学编写日期：2006年12月教学目的与要求：弹塑性力学是研究弹性和弹塑性物体应力和变形规律的一门科学，是分析和解决许多工程技术问题的基础和依据。通过本课程的学习，研究生应掌握弹性力学、塑性力学的基本理论和方法，打好较坚实的力学基础，学会应用弹塑性力学的基本理论和方法思考、分析和解决工程实际问题。教学内容与学时分配：一、弹性力学部分30学时第一章绪论2学时第1节弹性力学的内容第2节弹性力学中的几个基本概念第3节弹性力学中的基本假定第二章空间问题的基本理论6学时第1节平衡微分方程第2节体内任一点的应力状态、应力边界条件的概念第3节主应力最大与最小应力第4节几何方程及物理方程第三章平面问题的基本理论4学时第1节平面应力问题与平面应变问题第2节平衡微分方程第3节平面问题中一点的应力状态第4节几何方程第5节物理方程第6节边界条件第7节圣维南原理及其应用第8节按位移求解平面问题第9节按应力求解平面问题相容方程53第10节常体力条件下的简化应力函数第四章平面问题的直角坐标解答5学时第1节逆解法与半逆解法、多项式解答第2节矩形梁所纯弯曲第3节位移分量的求出第4节简支梁受均布荷载第5节楔形体受重力和液体压力第五章平面问题的极坐标解答4学时第1节极坐标中的平衡微分方程第2节极坐标中的几何方程和物理方程第3节极坐标中的应力函数和相容方程第4节应力分量的坐标变换式第5节轴对称应力和相应的位移第6节圆环或圆筒受均布压力第7节压力隧洞第8节圆孔的孔口应力集中第9节半平面体在边界上受集中力第六章空间问题的解答4学时第1节按应力求解空间问题第2节等截面直杆的扭转第3节扭转问题的薄膜比拟第4节椭圆截面杆的扭转第5节矩形截面杆的扭转第七章薄板弯曲问题5学时第1节有关概念及计算假定第2节弹性曲面的微分方程第3节薄板横截面上的内力边界条件、扭矩的等效剪力二、塑性力学部分30学时第一章绪论3学时第1节塑性力学的任务及其与其它课程的关系第2节金属材料的试验结果第3节简化模型第4节结构的弹塑性问题第二章应力状态及应变状态5学时第1节应力张量及其分解第2节等斜面（八面体面）上的应力及等效应力第3节三向应力圆与Lode应力参数第4节Haigh-Westergaard应力空间第5节应变张量及其分解第6节应变率张量及应变张量的分量第三章基本方程7学时54第1节复杂应力状态下的塑性变形的试验研究，简单加载与复杂加载第2节屈服条件（塑性条件）第3节Tresca屈服条件，Mises屈服条件第4节强化条件（加载条件）及加载、卸载准则第5节几种简化的加载曲面（强化面）第6节Drucker公设第7节增量理论（塑性流动理论）――塑性位势理论第8节全量理论（塑性形变理论）第四章简单的弹塑性问题3学时第1节弹塑性力学的边值问题第2节梁的弯曲第3节柱的扭转第五章理想刚塑性平面应变问题――滑移线场理论6学时第1节引言第2节平面应变问题的基本方程第3节滑移线第4节滑移线的几何性质第5节边界条件第6节刚性平头冲模的压入第六章杆系结构的塑性分析和极限设计6学时第1节概述第2节塑性铰和极限载荷第3节超静定梁和刚架的极限载荷第4节杆系结构极限分析的上、下限定理第5节上、下限定理的应用连续介质力学课程名称：《连续介质力学》课程名称：（英文）ContinuousMediumMechanics课程编号：S08010402课程组长：周开发副教授课程性质：专业基础课学分：2总学时数：40适用专业：桥梁与隧道工程、工程力学、结构工程、防灾减灾工程与防护工程课程教材：冯元桢著《连续介质力学导论》（第三版）科学出版社1997参考书目：1．秦世伦著《连续体热—力学引论》成都科大出版社19982．杜昀著《连续介质力学引论》清华大学出版社19853．GurtinME《AnIntroductiontoContinuumMechanics》AcademicPress19814．德冈辰雄著《理性连续介质力学入门》科学出版社1982教学方式：本课程以多媒体投影讲授和课堂讨论等方式教学。55考核方式：考试，基本知识测试占25%，课堂回答问题25%，期末考试占50%。先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、弹性力学、热力学编写日期：2006年11月教学的目的与要求：连续介质力学是一门综合性极强的力学基础课，它把固体、液体、气体乃至温度场、电磁场这些充满某一空间的连续介质统一考虑，得出统一的理论描述和数学表达式，本课程要使学生掌握介质受力变形或运动时的基本规律及数学描述和求解方法，成为在科研工作中由工程实际到数学建模的有利工具。课程内容与学时分配：第一章张量基础知识8学时求和约定，直角坐标系中的基矢量，张量的定义及代数运算，二阶张量的逆转、转置、迹、二阶张量的主值、主轴和不变量，二阶张量的加法分解、极分解，各向同性张量介绍，张量场的微分与积分运算（Hamilton算符的应用，Gauss公式）。第二章变形和运动10学时连续体假定、运动的两种描述、两种构形和两种坐标，形变张量的定义，微元线、面、体的形变，形变张量的主值，Green应变张量与Almansi应变张量，物质导数，速度梯度张量及其加法分解，输运定理，小变形的分解，小应变张量的性质，相容条件。第三章基本定律及应力理论10学时基本定律（质量守恒、动量平衡、动量矩平衡、能量守恒、熵定理）的积分形式，Cauchy应力矢量，Cauchy应力张量（定义、符号规定、主应力和主方向），*其它形式的应力，基本定律的微分形式（连续性方程、运动方程、剪应力互等定理、能量方程、C-D不等式）。第四章本构关系10学时本构关系的意义和一般原理简介，线弹性体的本构关系，线弹性力学的封闭方程组，牛顿流体的本构关系，牛顿流体的封闭方程组，*超弹性体的本构关系简介，*粘弹性体本构关系简介，*非牛顿流体简介。第五章连续介质力学实例2学时弹性力学平面问题简例。张量分析与变分原理课程名称：《张量分析与变分原理》课程名称：（英文）TensorAnalysisandVariationalPrinciples课程编号：S08010403课程组长：周开发副教授课程性质：专业课学分：2学分总学时数：40学时适用专业：工程力学、土木工程类各专业课程教材：王甲生著《张量分析及其应用》重庆大学出版社1996鹫津久一郎著尹泽勇、江伯南译《变分原理》中国建筑工业出版社1977参考书目：1．杜昀著《连续介质力学引论》清华大学出版社19852．钱伟长著《广义变分原理》科学出版社19863．钱伟长著《变分法及有限元》科学出版社19804．德冈辰雄著《理性连续介质力学入门》科学出版社1982教学方式：本课程以多媒体投影讲授和课堂讨论等方式教学。56考核方式：考试课，基本知识测试占25%，课堂回答问题25%，期末考试占50%。先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、弹性力学编写日期：2006年11月教学的目的与要求：本课程是土木工程、工程力学等学科专业的研究生必修的基础课程，是研究生进入研究之前应该掌握的基本数学力学方法。通过本课程的学习，可以掌握现代工程问题分析中广泛使用的张量表述方式和变分原理的处理技巧，为学生进一步掌握塑性力学、计算力学打下良好的基础，培养学生能利用张量和变分方法解决本专业和相关领域中实际问题的能力。要求学生理解张量分析的基本思想，掌握二阶张量的基本概念、基本运算法则和分析技巧，掌握张量分析在固体力学中的应用，了解高阶张量及其分析方法，了解张量方程的求解。理解泛函和变分的基本概念，掌握泛函的极值问题和欧拉方程的推导，掌握变分法的基本定理，掌握拉氏乘子法的基本应用，掌握小位移弹性理论的能量原理的建立，了解各类弹性问题的广义变分原理的建立，了解变分原理和有限元方法之间的关系。课程内容与学时分配：张量分析部分：第一章预备知识3学时物理恒量的基本概念，正交线性变换的基本概念，逆变分量与协变分量的基本概念，求和约定，克罗尼柯尔记号，顺序记号及其应用，子标记法与抽象记法。第二章二阶仿射正交张量7学时二阶仿射张量的定义、分类、代数运算及其在力学中的应用实例，二阶仿射张量的微分与积分，各向同性张量，张量主轴、主值，张量的数性不变量。第三章斜交曲线坐标系与张量分析7学时斜交曲线坐标系的基本概念，度量张量，二阶张量的普遍定义式，二阶普遍张量及其分析，二阶普遍张量的协变导数，二阶普遍张量的散度，张量的商原则。第四章张量分析与固体力学4学时物质坐标和空间坐标，变形张量，变形速度张量，应力张量，本构方程论。变分原理部分：第一章变分原理和拉氏乘子法6学时泛函的极值问题、欧拉方程，变分法的基本定理、自然边界条件和无条件变分原理，变分约束条件、拉氏乘子法和广义变分原理。第二章小位移变形弹性理论的位能原理和余能原理以及约束条件6学时最小位能原理和最小余能原理的建立，最小位能原理和最小余能原理的约束条件，变分原理导出的自然条件。第三章小位移变形弹性理论的各种广义变分原理4学时小位移变形弹性理论的各种广义变分原理的建立，小位移变形弹性理论的各种广义变分原理之间的等价关系。第四章变分原理在弹性平面问题和薄板弯曲问题中的应用3学时变分原理在弹性平面问题中的应用，变分原理在薄板弯曲问题中的应用。断裂与损伤力学课程名称：《断裂与损伤力学》课程名称：（英文）FractureMechanicsandDamageMechanics57课程编号：S08010404课程组长：易志坚教授课程性质：专业基础课。学分：2总学时数：40适用专业：桥梁与隧道工程、工程力学、结构工程、防灾减灾工程与防护工程、道路与铁道工程课程教材：尹双增《断裂、损伤理论及应用》清华大学出版社1992参考书目：1.洪启超编《工程断裂力学基础》上海交通大学出版社19872.高庆主编《工程断裂力学》重庆大学出版社1986教学方式：课堂教学与自学相结合。考核方式：出题考试及论文写作。先修课程：高等数学、弹塑性力学编写日期：2006年11月教学目的与要求：断裂力学是研究带裂纹体的强度及其裂纹扩展规律的一门科学。它的主要任务是研究裂纹尖端附近应力应变情况，揭示裂纹体在外载作用下应力应变场的变化规律；建立断裂判据，分析裂纹的扩展规律和带裂纹构件的承载能力，提出抗裂设计的方法，以保证构件的安全工作。损伤力学是研究材料存在初始缺陷时，其力学性质的一门科学，它研究损伤的累积、演变和发展。通过本课程的学习，研究生应掌握断裂与损伤力学的基本理论和方法，学会用断裂与损伤力学的观点和方法思考、分析和解决工程实际问题。教学内容与学时分配：第一章序论（2学时）第1节断裂力学的由来和产生第2节断裂力学的研究对象和任务第3节应力集中和断裂破坏第4节断裂韧性和应力强度因子的概念第二章裂纹尖端附近应力应变场（6学时）第1节裂纹的基本形式第2节平面应力状态与平面应变状态第3节平面问题的弹性方程第4节复变函数的基础知识第5节威斯特葛尔德应力函数第6节I型裂纹尖端附近的应力应变场第7节II、III型裂纹尖端的应力应变场第8节用极坐标表示的裂纹应力场第三章应力强度因子的计算6学时第1节三种基本裂纹应力强度因子的计算第2节复合型裂纹应力强度因子的计算第3节有限宽穿透裂纹应力强度因子的计算第4节求解应力强度因子的裂纹线方法第5节叠加原理及其应用第6节实际裂纹的近似处理58第7节塑性区及其修正第8节含裂纹体的能量分析第四章平面应变断裂韧性KIC测试原理和方法2学时第1节KIC的定义和表达式第2节测试原理和测试方法第3节测试数据分析第五章裂纹断裂判据3学时第