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材料力學一 (Mechanics of Materials (1))
  • Level Foundation
  • Course by National Taiwan University
  • Offered by

About

課程介紹與教學目標 (About the course) 　　房屋為我們遮風避雨，讓我們安心工作、生活，而結構系統又是房屋的骨幹，讓房屋能站的又高、又直、又穩。你知道橫者為梁，直者為柱，但你知道在結構工程師的眼中，梁與柱有什麼其他的不同嗎？他們其中藏著什麼秘密，能支撐起整個結構？工程師要怎麼決定梁該有多深？柱該有多粗？該用矩形、圓形還是其他形狀？該用實心還是空心？在有地震的地方，設計上是否又有不一樣的考量？ 　　材料力學是通往上述問題解答關鍵的一步。在材料力學(一)裡，我們會由大家熟知的虎克定律開始，以蓋房子的重要材料「結構鋼」為例，深入探討「力量」與「變形」這兩個令結構工程師愛恨交加的物理量之間的關係。然後依序探討結構桿件受軸力（拉/壓）、受扭、受彎、受剪四大外力作用下，會在桿件內部產生怎樣的相對應變形與受力，並探討建築結構設計概念與提供桿件設計演算範例。 　　本課程是希望精通「鋼筋混凝土設計」、「鋼結構設計」、「木構造設計」者必備的先修課程，也為對「彈性力學」有興趣者，提供許多基礎知識與這些知識如何實際應用於工程設計。 主要授課對象為土木、建築相關從業人員與在學學生，其他包括工學院各科系同學或對材料力學有興趣的人士，也歡迎選修。 授課形式 (Course format) 　　本堂課將以影片的形式為主, 搭配課後作業及期末報告的形式來進行。 修課背景要求 (Recommended background) 　　靜力學 ( Statics )

Modules

前導影片、課程內容

    • 7 Videos
    • 1 Readings
    • 1 Assignment
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1 Assignment

  • Week 1

7 Videos

  • 材料力學（Mechanics of Materials I） -- 黃尹男
  • 1-1 課程緒論
  • 1-2 正向應力與正向應變
  • 1-3 材料基本力學性質 I
  • 1-4 材料基本力學性質 II
  • 1-5 虎克定律
  • 1-6 剪應力與承壓應力

1 Readings

  • NTU MOOC 課程問題詢問與回報機制

每週總結

    • 1 Videos
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1 Videos

  • Week 1 課程總結

課程內容

    • 5 Videos
    • 1 Assignment
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1 Assignment

  • Week 2

5 Videos

  • 2-1 靜力分析
  • 2-2 軸力桿件的變形：沿軸向固定與非固定斷面與受力
  • 2-3 靜定與靜不定
  • 2-4 軸力靜不定結構
  • 2-5 溫差與安裝誤差造成的軸力

每週總結

    • 1 Videos
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1 Videos

  • Week 2 課程總結

課程內容

    • 5 Videos
    • 1 Assignment
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1 Assignment

  • Week 3

5 Videos

  • 3-1 扭力桿件的變形
  • 3-2 扭矩公式
  • 3-3 沿軸向非固定斷面與受力的扭力桿件
  • 3-4 靜不定扭力結構
  • 3-5 薄管壁結構受扭

每週總結

    • 1 Videos
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1 Videos

  • Week 3 課程總結

課程內容

    • 7 Videos
    • 1 Readings
    • 4 PeerReview
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4 Peer Review

  • 期中互評 (4-a)
  • 期中互評 (4-b)
  • 期中互評 (4-c)
  • 期中互評 (4-d)

7 Videos

  • 4-1 剪力彎矩圖對結構工程師的重要性
  • 4-2 支承與外力種類
  • 4-3-1 畫剪力彎矩圖：力平衡法 (上)
  • 4-3-2 畫剪力彎矩圖：力平衡法(下)
  • 4-4 外力荷載、剪力、彎矩之關係
  • 4-5 畫剪力彎矩圖：直接作圖法
  • 4-6 範例

1 Readings

  • 期中互評參考解答

每週總結

    • 1 Videos
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1 Videos

  • Week 4 課程總結

課程內容

    • 4 Videos
    • 1 Assignment
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1 Assignment

  • Week 5

4 Videos

  • 5-1 梁的曲率
  • 5-2 梁受彎的應變與應力
  • 5-3 梁受彎分析範例
  • 5-4 梁抗彎設計、範例

每週總結

    • 1 Videos
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1 Videos

  • Week 5 課程總結

課程內容

    • 5 Videos
    • 1 Assignment
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1 Assignment

  • Week 6

5 Videos

  • 6-1 梁的剪應力：動畫說明
  • 6-2-1 梁的剪應力：矩形斷面(上)
  • 6-2-2 梁的剪應力：矩形斷面 (下)
  • 6-3 梁的剪應力：圓形、Ｉ形斷面
  • 6-4 剪力流與組合斷面

每週總結

    • 1 Videos
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1 Videos

  • Week 6 課程總結

課程內容、每週總結

    • 6 Videos
    • 1 Assignment
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1 Assignment

  • Week 7

6 Videos

  • 7-1 梁受彎的變形曲線
  • 7-2 積分法求梁變形
  • 7-3-1 疊加法求梁變形 (上)
  • 7-3-2 疊加法求梁變形(下)
  • 7-4 非固定斷面梁受彎的變形
  • Week 7 課程總結

期末大挑戰！

    • 1 Videos
    • 1 Readings
    • 1 PeerReview
    • 1 Assignment
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1 Assignment

  • Challenge Yourself！

1 Peer Review

  • 期末同儕互評作業：創意影片拍攝

1 Videos

  • 期末同儕互評作業拍攝說明

1 Readings

  • 請填寫本課程的問卷，讓我們能對課程進行改進（２～３分鐘即可填寫完畢）

【補充教材】

    • 1 Readings
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1 Readings

  • 臺大開放式課程（NTU OpenCourseWare）：材料力學

Auto Summary

Discover the fascinating world of structural engineering with "Mechanics of Materials (1)." This foundational course, led by expert instructors, delves into the critical principles of material mechanics, focusing on the relationship between forces and deformations. Ideal for civil and architectural professionals, students, and enthusiasts, the course explores key topics such as axial forces, torsion, bending, and shear in structural elements. Offered on Coursera, the course features video lectures, assignments, and a final report, and is accessible through the Starter subscription. No prior knowledge beyond statics is required.

黃尹男
Instructor

黃尹男