工程力學(xué)課程教學(xué)大綱

1、工程力學(xué)課程教學(xué)大綱一、課程名稱1、中文名稱：工程力學(xué)（72學(xué)時）2、英文名稱：Engineering Mechanics3、課程號： 21102410二、學(xué)時 總學(xué)時  72   學(xué)時   其中：授課   68  學(xué)時   實(shí)驗(yàn)  4  學(xué)時   三、考核方式（考試或考查） 1、 考核方式：考試2、 考核范圍：全部教學(xué)內(nèi)容3、 成績評定標(biāo)準(zhǔn)：平時成績（包括作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、課堂表現(xiàn)）占20%，考試成績占80%。4、 是否采用試題庫：是四、適

2、用專業(yè) 熱能與動力工程、工業(yè)工程、工業(yè)設(shè)計、物流工程、物流管理。五、課程簡介本課程是一門基礎(chǔ)必修課。是一門由基礎(chǔ)理論向工程技術(shù)過渡的課程。本課程的作用是使學(xué)生具備一定的力學(xué)知識，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握和理解本課程的基本內(nèi)容、基本概念和分析問題的基本方法，具備將不太復(fù)雜的工程實(shí)際問題抽象成力學(xué)模型，進(jìn)行分析和計算的能力，能對工程問題中的構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計算及設(shè)計；掌握材料力學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法從而提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力和動手能力。六、本門課程在教學(xué)計劃中的地位、作用和任務(wù) 本課程是一門基礎(chǔ)必修課。是一門由基礎(chǔ)理論向工程技術(shù)過渡的課程。是考

3、試課。本課程的作用是使學(xué)生具備一定的力學(xué)知識，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握和理解本課程的基本內(nèi)容、基本概念和分析問題的基本方法，具備將不太復(fù)雜的工程實(shí)際問題抽象成力學(xué)模型，進(jìn)行分析和計算的能力，能對工程問題中的構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計算及設(shè)計；掌握材料力學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法從而提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力和動手能力。七、課程內(nèi)容和教學(xué)要求（一）靜力學(xué)部分1、力學(xué)基本概念、受力圖 主要內(nèi)容: 剛體、力、平衡概念；二力平衡條件、不平行三力平衡條件、加減平衡力系原理；約束與約束反力；物體的受力分析與受力圖。 教學(xué)要求：正確建立平衡的概念，約束的概念，能熟練判斷

4、常見約束的約束反力方向，正確進(jìn)行受力分析畫受力圖。2、簡單力系主要內(nèi)容: 匯交力系簡化的幾何法、解析法，匯交力系平衡條件的幾何形式、解析形式；力偶；力對點(diǎn)之矩；力偶性質(zhì)；力偶系的簡化與平衡條件。教學(xué)要求：掌握匯交力系簡化的方法和結(jié)果；掌握平面匯交力系平衡的幾何條件，并據(jù)此求解平衡問題；掌握力矩的計算方法；熟悉力偶的概念及性質(zhì)；掌握平面力偶的合成與平衡條件；了解空間力偶系的計算方法。3、平面任意力系主要內(nèi)容：力線平移法、平面任意力系向任一點(diǎn)的簡化及簡化結(jié)果；合力的概念及確定合力作用線的方法；合力矩定理；固定端約束；平面力系的平衡條件；剛體系統(tǒng)的平衡問題；靜定靜不定的概念及判斷；考慮有摩擦?xí)r的平衡

5、問題。教學(xué)要求：掌握力線平移法；掌握平面任意力系向一點(diǎn)簡化的方法；能求出作用線位置；能熟練運(yùn)用平衡條件解單個物體和物體系的平衡問題；熟練掌握有摩擦的平衡問題的解法。4、空間任意力系主要內(nèi)容：力對軸之矩；力對點(diǎn)之矩與力對過該點(diǎn)的軸之矩的關(guān)系；空間力系簡化結(jié)果的解析表達(dá)式；空間力系的平衡條件。教學(xué)要求：掌握力對軸之矩的計算方法；能熟練運(yùn)用平衡條件解空間力系的平衡問題。（二）材料力學(xué)部分1、軸的拉伸與壓縮主要內(nèi)容：變形固體及其基本假設(shè)；外力、內(nèi)力、截面法、內(nèi)力圖、正應(yīng)力；拉壓時桿件橫截面上的正應(yīng)力；拉壓桿的變形、胡克定律；線應(yīng)變；橫向變形系數(shù)（泊松比），材料拉壓時的機(jī)械性質(zhì)；應(yīng)力應(yīng)變圖；材料的幾個力

6、學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的概念；許用應(yīng)力和安全系數(shù)；強(qiáng)度條件及應(yīng)用；拉壓靜不定問題的解法；應(yīng)力集中的概念；蠕變形和應(yīng)力松弛的概念。教學(xué)要求：熟練掌握截面法，會畫拉壓時內(nèi)力圖；掌握低碳鋼拉壓時材料的應(yīng)力應(yīng)變圖；能熟練應(yīng)用強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度校核；計算許可載荷和設(shè)計桿件截面；能計算靜不定問題。2、剪切實(shí)用計算主要內(nèi)容：剪切的概念、剪力、剪力面、切應(yīng)力的概念、剪切的實(shí)用計算；擠壓力、能熟練進(jìn)行剪切和擠壓的實(shí)用計算。3、扭轉(zhuǎn)主要內(nèi)容：扭轉(zhuǎn)變形；外力偶矩、扭轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)圖、切應(yīng)互等定理；已知轉(zhuǎn)速、電動機(jī)功率、計算可傳遞的外力偶矩；圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的切應(yīng)力分布規(guī)律；切應(yīng)變概念；剪切胡克定律；剪切彈性模量；圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度計算

7、；極慣性矩、抗扭截面模量、抗扭剛度、相對扭轉(zhuǎn)角；圓軸扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度條件和剛度條件。教學(xué)要求：掌握根據(jù)功率、轉(zhuǎn)速計算外力偶炬公式；掌握由截面法畫扭矩圖的方法；掌握切應(yīng)力互等定律和剪切應(yīng)變的計算方法，能熟練應(yīng)用扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度條件和剛度條件進(jìn)行圓軸的強(qiáng)度計算、剛度計算；根據(jù)扭轉(zhuǎn)時的強(qiáng)度條件和剛度條件計算許可載荷和設(shè)計載面。4、彎曲應(yīng)力分析與強(qiáng)度計算主要內(nèi)容：彎曲梁的概念、平面彎曲的概念、梁橫截面上的內(nèi)力；剪力和彎矩；剪力方程和彎矩方程；剪力圖和彎矩圖；剪力、彎矩與分布載荷集度間的關(guān)系；純彎曲時梁橫截面上的正應(yīng)力、慣性矩、簡單圖形慣性矩計算；平行移軸公式，組合圖形的慣性矩計算，矩形截面的彎曲剪應(yīng)力；彎曲強(qiáng)

8、度條件提高梁強(qiáng)度的措施。教學(xué)要求：掌握由剪應(yīng)力方程、彎矩方程畫內(nèi)力圖的方法；掌握根據(jù)剪力、彎矩、分布載荷集度三者關(guān)系確定內(nèi)力圖的方法；能熟練運(yùn)用彎曲正應(yīng)力公式進(jìn)行應(yīng)力計算和強(qiáng)度計算。5、彎曲的位移分析主要內(nèi)容：梁彎曲時的撓度、轉(zhuǎn)角、撓度方程；撓度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系；撓曲線微分方程；積分法求梁的位移；疊加法求梁的位移；變形比較法求靜不定問題；梁的剛度條件；提高梁剛度的主要措施。教學(xué)要求：掌握撓度、轉(zhuǎn)角概念；掌握撓度與轉(zhuǎn)角間的關(guān)系；掌握撓度曲線微分方程；會以此用積分法求梁的位移；能用疊加法查變形表計算梁的位移；會用梁的剛度條件進(jìn)行剛度校核；確定梁的截面形狀和尺寸、計算許可載荷；會用變形比較法解梁的靜不定

9、問題。6、應(yīng)力狀態(tài)及強(qiáng)度理論主要內(nèi)容：一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)概念、微單元體；平面一般應(yīng)力狀態(tài)中斜截面上的應(yīng)力分析；主應(yīng)力、主平面與最大切應(yīng)力；應(yīng)力圓方程；應(yīng)力圓應(yīng)用；復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，廣義胡克定律；強(qiáng)度理論的概念、最大拉應(yīng)力理論第一強(qiáng)度理論；最大切應(yīng)力理論第三強(qiáng)度理論；形狀畸變能理論第四強(qiáng)度理論；強(qiáng)度理論的應(yīng)用。教學(xué)要求：掌握平面應(yīng)力狀態(tài)下斜截面上的應(yīng)力表達(dá)式；掌握主應(yīng)力、主平面的概念；并能確定主應(yīng)力和主平面的方向；掌握最大切應(yīng)力的計算公式；會畫應(yīng)力圓；會用應(yīng)力圓確定主應(yīng)力大小和主平面方向；了解廣義胡克定律；了解各個強(qiáng)度理論；會計算各個強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力7、組合變形：主要內(nèi)容：組合變形的概

10、念；主軸的概念、斜彎曲的概念；斜彎曲的內(nèi)力計算；斜彎曲應(yīng)力的計算；斜彎曲的強(qiáng)度計算；拉壓與組合應(yīng)變的強(qiáng)度計算；偏心載荷引起的拉壓與彎曲組合變形的強(qiáng)度計算；彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度變形。教學(xué)要求：對彎曲要求掌握主軸的概念、斜彎曲的概念；會分析彎曲時橫截面上最大拉應(yīng)力和最大正應(yīng)力的位置及大?。徽莆招睆澢膽?yīng)力計算公式和強(qiáng)度條件；掌握彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度條件。8、壓桿穩(wěn)定主要內(nèi)容：壓桿穩(wěn)定的概念、穩(wěn)定平衡與不穩(wěn)定平衡；臨界載荷；細(xì)長壓桿臨界載荷的歐拉公式；支撐對壓桿臨界載荷的影響；長度折算系數(shù)；臨界應(yīng)力；柔度、歐拉公式使用范圍；中柔桿臨界應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式；臨界應(yīng)力總圖；壓桿穩(wěn)定條件的安全系數(shù)發(fā)法；

11、提高壓桿承載能力的措施。教學(xué)要求：掌握壓桿穩(wěn)定的概念掌握臨界載荷的歐拉公式；掌握臨界應(yīng)力總圖；掌握壓桿穩(wěn)定條件；會進(jìn)行穩(wěn)定計算。（三）課時安排周次周學(xué)時內(nèi)容教學(xué)時數(shù)課外時數(shù)教學(xué)組織方式說明第1周4緒論、基本概念與受力圖，力系簡化48上課第2周4力系簡化，平面任意力系48上課第3周4平面任意力系，摩擦48上課第4周4物體系統(tǒng)的平衡，空間任意力系48上課第5周4空間任意力系，材料力學(xué)緒論、基本概念48上課第6周4軸向拉壓低碳鋼和鑄鐵拉伸（壓縮）的機(jī)械性質(zhì)測定48上課實(shí)驗(yàn)第7周4剪切，扭轉(zhuǎn)48上課第8周4扭轉(zhuǎn)，彎曲內(nèi)力48上課第9周4彎曲內(nèi)力，期中復(fù)習(xí)48上課第10周4期中考試，截面的幾何性質(zhì)48考核上課第11周4彎曲應(yīng)力48上課第12周4彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn) 彎曲變形48實(shí)驗(yàn)上課第13周4彎曲變形48上課第14周4應(yīng)力狀態(tài)48上課第15周4應(yīng)力狀態(tài)，強(qiáng)度理論48上課第16周4強(qiáng)度理論，組合變形48上課第17周4組合變形，壓桿穩(wěn)定48上課第18周4壓桿穩(wěn)定，復(fù)習(xí)48上課八、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、低碳鋼和鑄鐵拉伸（