《工程力學(xué)》課程的知識(shí)體系和內(nèi)容結(jié)構(gòu)

1、工程力學(xué)課程的知識(shí)體系和內(nèi)容結(jié)構(gòu)1、課程的知識(shí)體系習(xí)后續(xù)課程、掌握機(jī)械等工程設(shè)計(jì)技術(shù)打下牢固的基礎(chǔ)。本課程涵蓋了“靜力學(xué)”和“材料力學(xué)”兩部分的內(nèi)容主要研究構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的問題，在保證構(gòu)件既安全適用又經(jīng)濟(jì)的條件下，為合理設(shè)計(jì)和使用材料提供理論依據(jù)。靜力學(xué)主要研究的問題：物體的受力分析、力系的簡(jiǎn)化和力系的平衡條件。應(yīng)力作用下破壞或失效規(guī)律及其應(yīng)用；壓桿穩(wěn)定性問題。2、課程的內(nèi)容結(jié)構(gòu)第二章 介紹匯交力系的簡(jiǎn)化和平衡條件。第三章 介紹力偶的概念及其對(duì)剛體的作用效應(yīng)，力偶系的合成與平衡條件。第四章 介紹平面任意力系的簡(jiǎn)化、平衡條件和平衡方程，剛體系的平衡問題求解。第五章 介紹空間任意力系的簡(jiǎn)化

2、和平衡條件。第六章 靜力學(xué)專題：桁架桿件內(nèi)力的求解；滑動(dòng)摩擦、摩擦角和自鎖現(xiàn)象、以及滾動(dòng)摩擦的概念。第七章 介紹材料力學(xué)的研究對(duì)象、基本假設(shè)、外力和內(nèi)力、應(yīng)力和應(yīng)變的概念。第八章 介紹拉壓桿的內(nèi)力、應(yīng)力、變形及材料在拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能，拉壓桿的強(qiáng)度和剛度問題，簡(jiǎn)單靜不定問題，拉壓桿連接部分的強(qiáng)度計(jì)算。第九章 介紹圓軸扭轉(zhuǎn)的外力、內(nèi)力、應(yīng)力與變形，圓軸的強(qiáng)度和剛度計(jì)算，靜不定軸的扭轉(zhuǎn)問題。第十章介紹梁的外力和內(nèi)力（剪力與彎矩，內(nèi)力圖的繪制。第十一章 介紹對(duì)稱彎曲時(shí)梁的正應(yīng)力、切應(yīng)力、強(qiáng)度計(jì)算和梁的合理強(qiáng)度設(shè)計(jì)。（撓度和轉(zhuǎn)角（括積分法和疊加法，靜不定梁的求解，梁的合理剛度設(shè)計(jì)。第十三章 介紹應(yīng)

3、力狀態(tài)的基本理論與應(yīng)力應(yīng)變間的一般關(guān)系。（壓（壓扭組合變形與承壓薄壁圓筒的強(qiáng)度計(jì)算。第十五章 介紹壓桿穩(wěn)定性概念、臨界載荷的歐拉公式、中小柔度的臨界應(yīng)力、穩(wěn)定性條件。自學(xué)計(jì)劃與安排“自學(xué)計(jì)劃與安排表”按照總學(xué)時(shí)為103 學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)（見表1，其中的“順次”是每次1 時(shí)，按學(xué)時(shí)順序排列。表中給出了每次自學(xué)的章節(jié)、重點(diǎn)、難點(diǎn)、章節(jié)末必做習(xí)題。第一章靜力學(xué)基本概念與物體受力分析學(xué)時(shí)數(shù)：3讀者可按自己的實(shí)際情況，參照?qǐng)?zhí)行表第一章靜力學(xué)基本概念與物體受力分析學(xué)時(shí)數(shù)：3順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題11.1剛體、平衡、力和力系的概念；常見各種約束和約束力思考題：1，21.2的幾類典型約束和約束力的特征。的特征。

4、231.3物體與物體系的受力分析，受力圖的繪制。受力圖的繪制。習(xí)題：1(b)(c)，2(b)(c),3(b)(d),4(b)(e),5(b)(e)第二章匯交力系學(xué)時(shí)數(shù)：3順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題42.1力的投影；匯交力系合成的解析法。匯交力系的合成，力的投影計(jì)算。思考題 1， 6562.2三力平衡匯交定理；匯交力系平衡的應(yīng)用平衡條件及平習(xí)題 2，3，6，幾何條件、解析條件和平衡方程；剛體或剛體系的平衡問題求解。衡方程求解剛體或剛體系的平衡問8，9題。第三章力偶系學(xué)時(shí)數(shù)：5順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題783.1力對(duì)點(diǎn)之矩矢；力對(duì)軸之矩；合力矩計(jì)算力對(duì)點(diǎn)之矩和3.2定理。力對(duì)軸之矩。93.3力

5、偶的概念；力偶矩矢；力偶的等效2；3.4與性質(zhì)。習(xí)題：63.510113.6力偶系的平衡條件及平衡方程；力偶系的平衡問題求解。體系的平衡問題。1（，2，3，5，8第四章平面任意力系學(xué)時(shí)數(shù)：8順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題124.1力的平移定理；平面任意力系向一點(diǎn)主矢與主矩的計(jì)思考題 3，4134.2簡(jiǎn)化及簡(jiǎn)化的最終結(jié)果；固定端約束及其性質(zhì)。算；平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的最終結(jié)果。14164.3平面任意力系的平衡條件及平衡方程；剛體的平衡問題求解。應(yīng)用平面任意力系的平衡方程求解剛體的平衡問題。1（a）（2，7，8，9174.4剛體系的平衡問題；靜定與靜不定問應(yīng)用平面任意力系習(xí)題：12，13，194.

6、5題的概念。的平衡方程求解剛體系的平衡問題。20第五章空間任意力系學(xué)時(shí)數(shù)：5順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題2021225.15.2空間任意力系的簡(jiǎn)化?？臻g任意力系的平衡條件及平衡方程。主矢和主矩的計(jì)算各種空間力系作用下的平衡方程及其應(yīng)用思考題：1思考題： 2，3 習(xí)題：1235.2空間任意力系作用下的平衡問題求解 空間任意力系的平習(xí)題：4，524衡問題求解第六章靜力學(xué)專題學(xué)時(shí)數(shù)：5順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題25266.1平面簡(jiǎn)單桁架的組成規(guī)律及求解桁架桿件內(nèi)力的節(jié)點(diǎn)法和截面法。平面簡(jiǎn)單桁架桿件內(nèi)力的計(jì)算思考題：2習(xí)題：1，6276.2滑動(dòng)摩擦；摩擦角和自鎖現(xiàn)象。靜滑動(dòng)摩擦力和動(dòng)滑動(dòng)摩擦力的確定

7、；自鎖現(xiàn)象思考題：3 習(xí)題：928296.2考慮摩擦?xí)r的平衡問題；滾動(dòng)摩擦。考慮摩擦?xí)r的平衡問題求解習(xí)題：11，17第七章緒論（材料力學(xué)）學(xué)時(shí)數(shù)：2順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題307.1材料力學(xué)的基本假設(shè)；外力和內(nèi)力的求解內(nèi)力的基本方思考題：2，47.2概念；內(nèi)力與截面法。法。習(xí)題：17.3317.4正應(yīng)力與切應(yīng)力；正應(yīng)變和切應(yīng)變。應(yīng)力、應(yīng)變的概念思考題：5，6，7.57；習(xí)題：2第八章軸向拉伸與壓縮學(xué)時(shí)數(shù)：11順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題328.1軸向拉壓桿的受力和變形特點(diǎn)；軸力軸力的計(jì)算及軸力習(xí)題：1(b)(c)，8.2與軸力圖。圖的繪制。2338.3拉壓桿橫截面上的應(yīng)力計(jì)算；斜截面拉壓桿

8、橫截面和斜34358.4上的應(yīng)力計(jì)算；圣維南原理。低碳鋼和鑄鐵在拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)截面上的應(yīng)力計(jì) 7算。低碳鋼在拉伸時(shí)的思考題8.5性能；應(yīng)力集中概念。力學(xué)性能及強(qiáng)度指7；習(xí)題：10，標(biāo)。1236378.6失效與許用應(yīng)力的概念；強(qiáng)度條件及強(qiáng)度問題的求解。利用強(qiáng)度條件求解習(xí)題三種強(qiáng)度問題。1638398.7胡克定律，拉壓桿的變形計(jì)算。拉壓桿的變形計(jì) 習(xí)題：算，節(jié)點(diǎn)位移計(jì)算。 23408.8簡(jiǎn)單拉壓靜不定問題。簡(jiǎn)單靜不定問題的習(xí)題：26，27求解。41428.9連接部分的強(qiáng)度計(jì)算，包括剪切和擠壓的強(qiáng)度計(jì)算。正確確定剪切面和習(xí)題：31，33擠壓面；剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算。第九章扭轉(zhuǎn)學(xué)時(shí)數(shù)：8順次教材章

9、節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題439.1扭力偶矩、扭矩的計(jì)算；扭矩圖的繪扭矩的計(jì)算和扭矩習(xí)題：2，49.2制。圖的繪制。449.3切應(yīng)力互等定理和剪切胡克定律。切應(yīng)力互等定理459.4圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力；極慣性計(jì)算圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫習(xí)題：7，8469.5矩、抗扭截面系數(shù)的計(jì)算。截面上任一點(diǎn)的切應(yīng)力47489.6圓軸扭轉(zhuǎn)破壞的形式；軸的強(qiáng)度條件。應(yīng)用軸的強(qiáng)度條件習(xí)題求解強(qiáng)度問題1349509.7圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形計(jì)算；剛度條件。圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形習(xí)題計(jì)算。第十章彎曲內(nèi)力學(xué)時(shí)數(shù)：5順次51教材章節(jié)10.1重點(diǎn)彎曲的概念；梁指定截面上的內(nèi)力（剪難點(diǎn)梁指定截面上剪力必做習(xí)題習(xí)題：110.2力和彎矩）計(jì)算。和彎矩的計(jì)算

10、。10.3525310.4建立剪力、彎矩方程；繪制剪力、彎矩圖。建立剪力、彎矩方程；繪制剪力、彎習(xí)題：2矩圖。545510.5剪力、彎矩與集度間的微分關(guān)系；利用剪力、彎矩與集度間的微分關(guān)系繪利用剪力、彎矩與集度間的微分關(guān)系習(xí)題：5制剪力、彎矩圖。繪制剪力、彎矩圖。第十一章彎曲應(yīng)力學(xué)時(shí)數(shù)：8順次 教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題5611.1對(duì)稱彎曲的概念；對(duì)稱彎曲正應(yīng)力公對(duì)稱彎曲正應(yīng)力的思考題：2，35711.2式的建立、截面上的分布規(guī)律。建立和分布規(guī)律習(xí)題：15811.3簡(jiǎn)單截面和組合截面慣性矩的計(jì)算；59平行軸定理；梁的彎曲正應(yīng)力計(jì)算彎曲正應(yīng)力公式的應(yīng)用6011.4矩形和工字形截面梁的彎曲切應(yīng)力矩形

11、和工字形截面習(xí)題：10，12梁的切應(yīng)力分布規(guī)律6111.5彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條習(xí)題：14，15件的應(yīng)用6211.5彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度條件；梁的合理強(qiáng)度6311.6設(shè)計(jì)彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度條件的應(yīng)用習(xí)題：16，17第十二章彎曲變形學(xué)時(shí)數(shù)：7順次 教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題6412.1梁彎曲變形時(shí)撓度和轉(zhuǎn)角的定義；撓撓曲線近似微分方思考題：1，312.2曲線近似微分方程；積分法求解梁的程的描述；積分常習(xí)題：112.3位移。數(shù)的確定。656612.3積分法求解梁的位移。建立邊界條件和光滑連續(xù)條件確定積分常數(shù)。習(xí)題：3(a)(b)676812.4疊加法求解梁的位移。疊加法、逐段分析求和法的應(yīng)用習(xí)題：

12、76912.5簡(jiǎn)單靜不定梁的求解。簡(jiǎn)單靜不定梁求解的基本思想。習(xí)題：157012.6梁的剛度條件；合理剛度設(shè)計(jì)。梁的剛度條件應(yīng)用。習(xí)題：21第十三章應(yīng)力狀態(tài)問題學(xué)時(shí)數(shù)：9順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題7113.1應(yīng)力狀態(tài)的概念；平面應(yīng)力狀態(tài)斜截平面應(yīng)力狀態(tài)斜截思考題：1，27213.2面上的應(yīng)力。面上應(yīng)力公式的建立及應(yīng)用。習(xí)題：1737413.2應(yīng)力圓的繪制及應(yīng)用。應(yīng)用應(yīng)力圓求單元體斜截面上的應(yīng)力。習(xí)題：17513.3主應(yīng)力和主平面；應(yīng)力狀態(tài)的分類。主應(yīng)力的計(jì)算；應(yīng)力狀態(tài)的正確判斷。思考題：5，6，7767713.3平面應(yīng)力狀態(tài)和純剪切應(yīng)力狀態(tài)的極值應(yīng)力。平面應(yīng)力狀態(tài)的極值應(yīng)力求解習(xí)題：7，11

13、7813.4三向應(yīng)力圓；三向應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力。繪制三向應(yīng)力圓；確定三向應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力。習(xí)題： 8，9，107913.5廣義胡克定律。廣義胡克定律的應(yīng)習(xí)題：12，13用。第十四章復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度問題學(xué)時(shí)數(shù)：8順次 教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題808114.114.214.3強(qiáng)度理論的提出；關(guān)于斷裂和屈服強(qiáng)度理論的基本觀點(diǎn)。強(qiáng)度理論的正確選用；相當(dāng)應(yīng)力的計(jì)算。思考題：1，2 習(xí)題：1，3，5828311.7雙對(duì)稱截面梁的非對(duì)稱彎曲。危險(xiǎn)截面和危險(xiǎn)點(diǎn)的正確判斷；最大彎曲正應(yīng)力的計(jì)算思考題：11-10 習(xí)題：11-228411.8 彎拉（壓）組合。危險(xiǎn)截面和危險(xiǎn)的正確判斷；最正應(yīng)力的計(jì)算。習(xí)題：11

14、-25，11-29858614.4彎扭組合與彎拉（壓）扭組合確定危險(xiǎn)點(diǎn)的單元體應(yīng)力狀態(tài)；強(qiáng)度條件的建立思考題：6習(xí)題 6，9，128714.5承壓薄壁圓筒的強(qiáng)度計(jì)算承壓薄壁圓筒上點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)及強(qiáng)度條件的建立習(xí)題：15，16第十五章壓桿穩(wěn)定問題學(xué)時(shí)數(shù)：5順次 教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題888915.115.2穩(wěn)定性概念；兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界載荷；兩端非鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界載荷。臨界載荷的正確理解；兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿臨界載荷的推導(dǎo)思想；歐拉公式的正確使用。思考題：1 習(xí)題：3909115.3柔度的計(jì)算；臨界應(yīng)力和臨界載荷的習(xí)題：9，11，12界應(yīng)力總圖正確計(jì)算。9215.4壓桿穩(wěn)定條件；壓桿的合理設(shè)計(jì)

15、壓桿穩(wěn)定性校核。習(xí)題：15總復(fù)習(xí)學(xué)時(shí)數(shù)：10順次教材章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)必做習(xí)題931 章2 章3 章對(duì)軸之矩的計(jì)算；力偶系的平衡問題受力圖的繪制；匯交力系和力偶系的平衡方程應(yīng)用。求解。94第 4 章平面任意力系的簡(jiǎn)化；主矢和主矩的剛體系的平衡問題計(jì)算；平面任意力系的平衡條件和平求解。衡方程；剛體系的平衡問題。955 章6 章空間任意力系的簡(jiǎn)化；空間任意力系的平衡問題求解；桁架桿件內(nèi)力的計(jì)空間任意力系的平衡問題求解；考慮算；靜滑動(dòng)摩擦力和動(dòng)滑動(dòng)摩擦力的摩擦?xí)r的平衡問題概念；考慮摩擦?xí)r的平衡問題求解。96977 章8 章材料力學(xué)的基本假設(shè)；應(yīng)力和應(yīng)變的概念；軸力和軸力圖；軸向拉壓桿的軸向拉壓桿的強(qiáng)度計(jì)算；軸向拉壓桿應(yīng)力和變形計(jì)算；軸向拉壓桿的強(qiáng)度的變形及結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)條件；材料的力學(xué)性能；簡(jiǎn)單靜不定的位移計(jì)算；簡(jiǎn)單問題；連接部分的強(qiáng)度計(jì)算。靜不定問題的求解。98第 9 章扭矩和扭矩圖；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的切應(yīng)力圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面計(jì)算及強(qiáng)度條件；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形上的切應(yīng)力分布規(guī)及剛度條件。切應(yīng)力互等定理和剪切律；扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度胡克定律。計(jì)算和剛度計(jì)算。9910010 章11 章彎曲剪力和彎矩的計(jì)算；彎曲剪力圖和彎矩圖的繪制；對(duì)稱彎曲正應(yīng)力和彎曲剪力圖和彎矩圖的繪制；對(duì)稱彎第 12 章切應(yīng)力的計(jì)算；對(duì)稱彎曲正應(yīng)力和切曲梁截面上的正應(yīng)應(yīng)力強(qiáng)度條件；彎曲變形的撓曲線近力和切應(yīng)力分布；似微分方程；積分法和疊加