一、课程基本情况

中文名称： 塑性力学

英文名称： Plastic Mechanics

课 程 号： 0220050

授课对象： 工程力学专业本科生

开课学期： 第4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： 材料力学、弹性力学

后续课程： 断裂力学

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

塑性力学是工程力学专业的专业课。本课程的教学目标是使学生比较系统地了解塑性力学的基本理论及计算方法，为今后从事塑性力学分析及工程设计打下基础。

2．知识要求

学生必须具备弹性力学的基本理论和基本方法。

3．能力要求

通过本课程的学习，要求学生较系统的掌握塑性力学的基本概念和基本理论，掌握金属材料的塑性特性及利用塑性力学的一般原理计算结构的极限荷载。

三、教学内容的基本要求和学时分配

1．教学内容

（1）轴向拉压时金属材料的塑性特性

金属材料单向拉压时加载和卸载规律。残余应力、残余变形以及极限荷载概念。三杆桁架的塑性平衡问题。

（2）应力状态分析

一点处应力状态分析的矢量表示方法。应力状态分析的张量表示方法，应力张量中不变量、八面体应力以及应力空间概念。

（3）应变状态分析

位移、应变、转动分量。掌握一点处应力状态。应变连续方程及有限变形。应变分析中的张量方法。

（4）屈服条件

两个常用的屈服条件即Tresca条件和Mises条件。广义虎克定律。强化材料的加载和卸载准则了解强化规律。

（5）塑性本构关系

塑性材料的本构方程和塑性流动法则。各向同性材料的增量理论和全量理论。

（6）结构塑性极限分析与安定性

梁的弹塑性弯曲，塑性极限分析的定理与方法（极限荷载的上下限定理）、梁的极限分析、刚架的极限分析；结构的安定性。

2．教学要求

（1）掌握金属材料单向拉压时加载和卸载规律。理解残余应力、残余变形以及极限荷载概念。掌握三杆桁架的塑性平衡问题。

（2）理解一点处应力状态分析的矢量表示方法。了解应力状态分析的张量表示方法，了解应力张量中不变量、八面体应力以及应力空间概念。

（3）理解位移、应变、转动分量。掌握一点处应力状态。理解应变连续方程及有限变形。了解应变分析中的张量方法。

（4）掌握两个常用的屈服条件即Tresca条件和Mises条件。掌握广义虎克定律。理解强化材料的加载和卸载准则了解强化规律。

（5）理解完全塑性材料的本构方程和塑性流动法则。了解各向同性材料的增量理论和全量理论。

（6）掌握梁的弹塑性弯曲，了解塑性极限分析的定理与方法（极限荷载的上下限定理）、梁的极限分析、刚架的极限分析；了解结构的安定性。

3．时间分配和进度

（1）轴向拉压的金属材料的塑性特性 6学时

（2）应力状态分析 4学时

（3）应变状态分析 2学时

（4）屈服条件 4学时

（5）塑性本构关系 4学时

（6）结构塑性极限分析与安定性 4学时

4．教学内容的重点、难点

重点：塑性本构关系。

难点：结构塑性极限分析与安定性。

5．本课程与其他课程的联系与分工

学习本课程之前，学生必须具备高等数学、线性代数、计算方法、理论力学、材料力学、弹性力学等课程的基本知识。对高等数学中微分方程知识及线性代数的知识要求较高。同时，通过本课程的学习为后继课程提供塑性理论基础。

6．建议使用教材和参考书目

《应用弹塑性力学》徐秉业等 清华大学出版社2003

《弹性力学》钱伟长 科学出版社出版1992

《塑性力学引论》王仁 北京大学出版1992

《弹性与塑性力学—例题与习题》徐秉业 机械工业出版社1991

《弹性理论》铁摩辛柯 高等教育出版社1990

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。

在实际教学过程中，根据实际教学学时数适当选取以上基本内容。在应力状态分析中适当介绍张量方面的知识，以便在应力状态及应变状态分析中用简便方式表示。