一、课程基本情况
中文名称: 板壳理论
英文名称: Plate And shell Theory
课 程 号: 0220039
授课对象: 工程力学专业本科
开课学期: 第5学期
学 时 数:
24
学 分 数:
1.5
课程性质: 专业选修课
考核方式: 考查
先修课程: 弹性力学
后续课程: 毕业实习、毕业论文
开课教研室:力学教研室
执 笔 人: 董云峰
二、课程教学目标
1.任务和地位
板壳理论是为工程力学专业一门选修课,其目的是使本专业学生在修完经典弹性力学之后能够对一些专题性的问题,特别是与工程联系比较密切的弹性力学问题有进一步的认识,这既能深化学生的固体力学知识,又能提高学生运用力学理论解决工程实际问题的能力。因此它在力学类专业教学计划中是—门提高性课程。
2.知识要求
了解板壳力学的研究对象及其一般概念, 能初步分析矩形板弯曲时的内力及应力,板壳在各种应力作用下的求解。
3.能力要求
通过本课程的学习使学生建立板壳的概念,掌握工程中一些板壳的建模及求解,为后继设计及论文打下基础。
三、教学内容的基本要求和学时分配
1.教学内容
(1)绪论
板壳理论的基本内容、研究方法和板壳理论的研究概况。
(2)板的基本理论
小挠度薄板的基本假设(直法线假设);小挠度薄板的变形、内力、平衡方程;变形与内力关系;薄板小挠度问题的基本方程。
(3)板的求解方法
小挠度薄板问题的求解方法:双三角级数解法(四边简支矩形板)、单三角级数解法(一对边简支矩形板)、圆板轴对称问题的精确解、板的变分解法。
(4)壳的基本理论
壳及其分类;掌握薄壳的无矩理论、基本假设、基本方程(平衡方程、几何方程、物理方程)、无矩壳的边界条件、旋转壳方程、球壳、柱壳及锥壳;旋转壳无矩解;壳的有矩理论及无矩解的修正。
2.教学要求
(1)了解板壳理论的基本内容、研究方法和板壳理论的研究概况。
(2)了解小挠度薄板的基本假设(直法线假设);掌握小挠度薄板的变形基本方程。
(3)掌握小挠度薄板问题的求解方法。
(4)了解壳及其分类;掌握薄壳的无矩理论。
3.时间分配和进度
(1)绪论 2学时
(2)板的基本理论 10学时
(3)板的求解方法 6学时
(4)壳的基本理论 6学时
4.教学内容的重点、难点
直法线假设、小挠度薄板问题的基本方程,矩形薄板三角级数解法及圆板轴对称问题的精确解,薄壳的无矩理论、基本假设、基本方程(平衡方程、几何方程、物理方程)。
5.本课程与其他课程的联系与分工
本课程是以弹性力学为基础,用所学过的知识解决工程实际中的某些问题,要求学生掌握工程中几类重要问题的建模和求解,包括薄板的小绕度理论及应用、薄板的大绕度理论及应用、变分法在薄板中的应用、求解薄板问题的若干近代方法等
6.建议使用教材和参考书目
《弹性力学(下册)》徐芝纶 高等教育出版社1988
《板壳理论》铁摩辛柯 科学出版社1977
《板壳理论》黄克智 清华大学出版社1987
《工程中的有限元法》劳尔 科学出版社1991
四、大纲说明
1.习题
本门课程的作业主要为课后习题,根据授课内容练习,意在对所学知识的巩固与更好的理解。其中为分基本题目和与工程有关题目作为作业,作业量不少于20题。
2.实验:
无
3.考核
本课程为考查,要注重平时考核,也要注重与工程结合,培养学生创新意识。
考试成绩评定:平时成绩50%,期末成绩50%。
4.其他
本课程采用多媒体、板书、和课堂讨论等形式的教学手段,提高学生对课程理解及在工程中的作用。