《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱

《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱課程代碼：ABJD0240課程中文名稱: 工程力學(xué)課程英文名稱：EngineeringMechanics課程性質(zhì)：必修課程學(xué)分?jǐn)?shù)：2.5課程學(xué)時(shí)數(shù)：40授課對(duì)象：能源動(dòng)力工程專業(yè)本課程的前導(dǎo)課程：大學(xué)物理一、課程簡(jiǎn)介工程力學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，在許多工程技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。其涵蓋了理論力學(xué)中靜力學(xué)部分和材料力學(xué)的大部分內(nèi)容。基本任務(wù)是：靜力學(xué)部分研究作用在物體上的力及其關(guān)系；材料力學(xué)部分將工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械中的簡(jiǎn)單構(gòu)件簡(jiǎn)化為一維桿件，計(jì)算桿中的應(yīng)力、變形并研究桿的穩(wěn)定性，初步了解材料的機(jī)械性能及材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)和操作技能，并在滿足強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性的條件下，設(shè)計(jì)出既安全又經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和機(jī)械零件。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生分析解決一些簡(jiǎn)單的工程實(shí)際問(wèn)題；結(jié)合本課程的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀及分析和解決問(wèn)題的能力。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求第一章

概論課程教學(xué)內(nèi)容：(1)工程力學(xué)的主要內(nèi)容與分析模型(2)工程力學(xué)的分析方法(一)靜力學(xué)部分1.靜力學(xué)基礎(chǔ)(4學(xué)時(shí))(1)靜力學(xué)公理：合力法則、二力平衡、加減平衡力系、作用與反作用、剛化原理(2)常見約束類型與約束力(3)物體的受力分析與力學(xué)模型一、教學(xué)要求通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，掌握各種常見約束的性質(zhì)，對(duì)簡(jiǎn)單的物體系統(tǒng)能熟練地取研究對(duì)象，并畫出受力圖。二、教學(xué)內(nèi)容力與力系的概念，力對(duì)點(diǎn)之矩，合力矩定理，力偶的性質(zhì)，力偶系及其合成。約束的概念，約束力的分類，平衡的概念，受力分析與受力圖三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：約束力的分類（二）教學(xué)難點(diǎn)：研究對(duì)象(分離體)和受力圖第二章

力系的簡(jiǎn)化（1學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求掌握各種類型力系的簡(jiǎn)化方法和簡(jiǎn)化結(jié)果，能熟練地計(jì)算主矢和主矩。二、課程內(nèi)容等效與簡(jiǎn)化的概念，力系的主矢與主矩，平面匯交力系、平面力偶系、平面一般力系的簡(jiǎn)化。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：力向一點(diǎn)平移定理（二）教學(xué)難點(diǎn)：力系的主矢與主矩第三章靜力學(xué)平衡問(wèn)題（6學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求通過(guò)本章的學(xué)習(xí)會(huì)應(yīng)用各種類型的平衡條件和平衡方程求解單個(gè)物體和簡(jiǎn)單物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題。掌握滑動(dòng)摩擦的概念和摩擦力的特征，會(huì)求解考慮滑動(dòng)摩擦?xí)r簡(jiǎn)單物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題。二、教學(xué)內(nèi)容平面匯交力系平衡的幾何條件與解析條件。平面匯交力系的平衡方程。平面力偶系的平衡方程。平面任意力系簡(jiǎn)化的各種結(jié)果及討論，平面任意力系的平衡方程。平面平行力系的平衡方程。靜定和靜不定問(wèn)題的概念。簡(jiǎn)單剛體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題?？紤]摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：平面任意力系（二）教學(xué)難點(diǎn)：簡(jiǎn)單剛體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題，考慮摩擦?xí)r平衡的臨界狀態(tài)和平衡范圍的分析。第二篇

材料力學(xué)第四章材料力學(xué)的基本概念（1課時(shí)）一、教學(xué)要求明確材料力學(xué)的教學(xué)任務(wù)與教學(xué)主要內(nèi)容，掌握材料力學(xué)研究對(duì)象“彈性體”受力與變形特點(diǎn)，了解材料力學(xué)模型的建立方法。二、課程內(nèi)容材料力學(xué)的研究對(duì)象、任務(wù)和目的，變形固體的基本假設(shè)，外力及其分類，內(nèi)力、截面法和應(yīng)力概念，線應(yīng)變與角應(yīng)變，桿件變形的基本形式。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)力、截面法的概念（二）教學(xué)難點(diǎn)：應(yīng)力與應(yīng)變的概念第五章軸向拉伸與壓縮（4課時(shí)）一、教學(xué)要求掌握拉伸與壓縮變形桿件的強(qiáng)度、剛度的計(jì)算方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定材料的力學(xué)性能，合理設(shè)計(jì)拉壓桿件。二、課程內(nèi)容拉伸與壓縮的內(nèi)力計(jì)算，截面法，內(nèi)力圖，應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算，材料拉伸與壓縮時(shí)的機(jī)械性質(zhì)，許用應(yīng)力，安全系數(shù)概念，強(qiáng)度條件，變形能計(jì)算，靜不定系統(tǒng)，應(yīng)力集中概念。

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力；軸向拉伸或壓縮時(shí)的變形；（二）教學(xué)難點(diǎn)：靜不定問(wèn)題及其求解思路和方法第六章圓軸扭轉(zhuǎn)（4課時(shí)）一、教學(xué)要求掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力計(jì)算及圓軸的強(qiáng)度與剛度計(jì)算，合理設(shè)計(jì)圓軸。二、課程內(nèi)容扭矩計(jì)算及扭矩圖，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)力計(jì)算及強(qiáng)度條件，平面截面假設(shè)，扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力公式推導(dǎo)，截面的幾何性質(zhì)，扭轉(zhuǎn)變形的計(jì)算及剛度條件，

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度與剛度的計(jì)算。圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的扭轉(zhuǎn)角和單位扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算；（二）教學(xué)難點(diǎn)：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力公式的推導(dǎo)及其應(yīng)用；第七章彎曲強(qiáng)度（6課時(shí)）一、教學(xué)要求掌握利用載荷集度、剪力和彎矩間的微分關(guān)系的幾何意義直接繪制剪力圖和彎矩圖，正確運(yùn)用梁的強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)梁并注意采取合理措施，提高彎曲強(qiáng)度。二、課程內(nèi)容求解彎曲內(nèi)力剪力和彎矩，剪力方程與彎矩方程，剪力圖及彎矩，純彎曲時(shí)的正應(yīng)力計(jì)算，彎曲強(qiáng)度條件，幾種常見提高彎曲強(qiáng)度的措施。

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：梁的剪力圖和彎矩圖的繪制；純彎曲梁橫截面彎曲正應(yīng)力公式推導(dǎo)，正應(yīng)力強(qiáng)度條件應(yīng)用舉例（二）教學(xué)難點(diǎn)：利用載荷集度、剪力和彎矩間的微分關(guān)系的幾何意義直接繪制剪力圖和彎矩圖。第八章彎曲剛度（4課時(shí)）一、教學(xué)要求能夠運(yùn)用積分法、疊加法正確求解梁的變形，建立變形協(xié)調(diào)方程求解靜不定問(wèn)題，依據(jù)梁的剛度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)梁的安全性進(jìn)行校核。二、課程內(nèi)容彈性撓曲線的近似微分方程，撓度和轉(zhuǎn)角，剛度條件，用積分法求彎曲變形，用疊加法求彎曲變形，提高彎曲剛度的措施。

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：撓曲線的微分方程的建立；對(duì)撓曲線的微分方程進(jìn)行積分。（二）教學(xué)難點(diǎn)：簡(jiǎn)單靜不定梁求解的思路和方法.第九章應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論（4課時(shí)）一、教學(xué)要求能夠正確分析桿件在復(fù)雜受力情況下危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力壯態(tài)，并依據(jù)材料的失效原因，采用合適的強(qiáng)度強(qiáng)度理論進(jìn)行計(jì)算。二、課程內(nèi)容應(yīng)力狀態(tài)概念、單元體概念，平面應(yīng)力狀態(tài)的解析法和圖解法，廣義虎克定律，復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的變形比能，四種常用強(qiáng)度理論及適用范圍。

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：二向應(yīng)力狀態(tài)分析——解析法；四種常用強(qiáng)度理。（二）教學(xué)難點(diǎn)：二向應(yīng)力狀態(tài)分析——解析法。第十章組合受力與變形桿件的強(qiáng)度計(jì)算（3課時(shí)）一、教學(xué)要求對(duì)于工程實(shí)際中常見的拉伸（壓縮）與彎曲組合、扭轉(zhuǎn)與彎曲組合受力桿件的強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題能夠進(jìn)行正確分析，進(jìn)而選擇合適的強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。二、課程內(nèi)容斜彎曲，拉伸（壓縮）與彎曲組合的應(yīng)力計(jì)算及強(qiáng)度條件，扭轉(zhuǎn)與彎曲組合的應(yīng)力計(jì)算及強(qiáng)度條件，按第三和第四強(qiáng)度理論導(dǎo)出的彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的公式，薄壁容器強(qiáng)度設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述。

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：求解拉伸或壓縮與彎曲的組合的原理和方法；求解扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合的原理和方法。（二）教學(xué)難點(diǎn)：求解扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合的原理和方法。第十一章壓桿的穩(wěn)定性問(wèn)題（2課時(shí)）一、教學(xué)要求了解穩(wěn)定性計(jì)算的重要性，掌握壓桿穩(wěn)定性計(jì)算方法，能夠確定影響壓桿承載能力的因素，知道提高壓桿承載能力的主要途徑。二、課程內(nèi)容壓桿失穩(wěn)概念，臨界壓力的歐拉公式，柔度系數(shù)，歐拉公式適用范圍，臨界壓應(yīng)力總圖，壓桿穩(wěn)定校核，提高壓桿穩(wěn)定的措施。

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)提示（一）教學(xué)重點(diǎn)：兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力；壓桿穩(wěn)定性校核。（二）教學(xué)難點(diǎn)：用安全系數(shù)法進(jìn)行壓桿穩(wěn)定性的校核。課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)： (一)靜力學(xué)部分 1.靜力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)要求： (一)靜力學(xué)部分 1.靜力學(xué)基礎(chǔ)三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及基本要求 無(wú)四、教學(xué)方法與手段 本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)主要為理論授課，并通過(guò)一系列作業(yè)使學(xué)生掌握基本原理與應(yīng)用方法。講課貫徹“少而精”原則，舉例注意典型性。教學(xué)中大部分內(nèi)容采用黑板板書與計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)手段。五、教學(xué)學(xué)時(shí)分配章節(jié)與內(nèi)容課時(shí)作業(yè)量備注靜力學(xué)緒論1習(xí)題課1次第一章靜力學(xué)基礎(chǔ)44第二章力系的簡(jiǎn)化1第三章靜力學(xué)平衡問(wèn)題64材料力學(xué)第四章材料力學(xué)的基本概念1習(xí)題課1次第五章軸向拉伸與壓縮43第六章圓軸扭轉(zhuǎn)42第七章彎曲強(qiáng)度64第八章彎曲剛度42第九章應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論42第十章組合受力與變形桿件的強(qiáng)度計(jì)算32第十一章壓桿的穩(wěn)定性問(wèn)題21合計(jì)4024六、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 1.考核方法：閉卷考試 2.成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)成績(jī)（作業(yè)與考勤）40%、期末考試60%七、教學(xué)參考資源 1.教材：范欽珊、唐靜靜編著,《工程力學(xué)(靜力學(xué)和材料力