工程力學 教學大綱

PAGE工程力學A(1)EngineeringMechanicsA(1)學分：2.5總學時：40理論學時：40一、課程作用與目的工程力學A(1)是研究物體機械運動一般規(guī)律的理論性較強的技術基礎課。通過本課程的學習，要求學生掌握質(zhì)點、質(zhì)點系、剛體機械運動（包括平衡）的基本規(guī)律，使學生初步學會應用工程力學的理論和方法分析解決一些簡單的工程實際問題，為后繼課程的學習打好基礎。二、課程基本要求1．需要掌握的知識（一）靜力學（1）掌握各種常見約束的性質(zhì)，對簡單的物系能熟練取分離體，并畫出受力圖。（2）掌握力、力矩和力偶等基本概念及其性質(zhì)，能熟練計算力的投影和平面上力對點之矩。（3）掌握各類平面力系的簡化方法和簡化結(jié)果，掌握計算平面一般力系的主矢和主矩的方法。（4）能熟練應用各類平面力系的平衡方程求解單個物體和簡單物系的平衡問題（主要是求約束反力）。（5）對空間力系會計算力的投影、力對軸之矩，了解空間力系的平衡方程及其應用。（6）掌握通過計算和查表求出簡單幾何形狀的物體（包括組合體）的重心的方法。（二）運動學（1）掌握剛體平動和定軸轉(zhuǎn)動的特征。會求定軸轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加速度。（2）掌握點的運動合成和分解的基本概念和方法。會應用點的速度合成定理求解平面問題中有關點的速度的問題。（3）掌握剛體平面運動的特征。能熟練應用基點法、速度投影法和瞬心法求解平面運動剛體上各點的速度。會對常見平面機構(gòu)進行速度分析。（三）動力學（1）掌握應用動能定理及求解簡單的動力學問題。（2）掌握通過查表或平行移軸定理計算簡單幾何形狀剛體的轉(zhuǎn)動慣量。2．基本技能訓練方面掌握與本課程有關的畫受力圖及解題、運算等方面的基本技能。3．其它方面對學科最新技術成就和發(fā)展方向有一定了解。三、教材及主要參考書四、課程內(nèi)容第一部分靜力學第1章靜力學的基本概念和物體的受力分析主要內(nèi)容：剛體和力的概念；靜力學公理；約束和約束反力；受力分析和受力圖。重點和難點：掌握各種約束的約束反力，會作受力分析和畫受力圖。第2章平面力系主要內(nèi)容：平面匯交力系合成與平衡的幾何法，平面匯交力合成與平衡的解析法；力矩和平面力偶理論；平面任意力系向作用面內(nèi)任一點的簡化；平面任意力系的平衡條件和平衡方程；物體系的平衡。重點和難點：物體和物體系的平衡問題求解。第3章空間力系主要內(nèi)容：力在空間直角坐標軸上的投影；空間力偶理論；力對點之矩和力對軸之矩；空間任意力系向一點的簡化及平衡方程；重心的概念及重心的坐標公式，確定重心位置的方法。重點和難點：力對點的矩和力對軸的矩，重心計算。第二部分運動學第4章點的運動和剛體的基本運動主要內(nèi)容：剛體的平動；剛體的定軸轉(zhuǎn)動；定軸轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加速度。重點和難點：定軸轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加速度的計算。第5章點的合成運動主要內(nèi)容：相對運動、牽連運動、絕對運動；點的速度合成定理。重點和難點：會用速度合成定理求點的速度。第6章剛體的平面運動主要內(nèi)容：剛體平面運動的概述；求平面運動剛體各點速度的基點法；求平面運動剛體各點速度的速度投影法；求平面運動剛體各點速度的瞬心法。重點和難點：求平面運動剛體內(nèi)各點速度的速度投影法、瞬心法。第三部分動力學第7章動力學基本方程和動能定理主要內(nèi)容：力的功，常見力的功；質(zhì)點和質(zhì)點系的動能；質(zhì)點系動能定理。重點和難點：運用質(zhì)點系動能定理求速度和加速度。五、習題根據(jù)教學需要布置習題，將作業(yè)完成情況作為評定課程成績的一部分。六、實驗或課程實踐環(huán)節(jié)無七、學時分配序號內(nèi)容學時1前言、靜力學的基本概念和物體受力分析62平面力系83空間力系44剛體的基本運動45點的合成運動66剛體的平面運動67動能定理6合計40八、考核類型考試九、先修課程高等數(shù)學、線性代數(shù)、工程制圖等。十、適用專業(yè)四年制材料成型、金屬材料等本科專業(yè)。十一、執(zhí)行說明本大綱根據(jù)教育部“高等工科院校工程力學課程教學基本要求”編制。本課程的教學形式可以多樣化（如課堂教學、多媒體教學，課堂討論，雙語教學等）。習題課可由主講教師根據(jù)進度及專業(yè)特點自行掌握。成績考核評定辦法：期末考試（閉卷）占80％，平時（作業(yè)考勤）成績占20％。工程力學A(2)EngineeringMechanicsA(2)學分：2.5總學時：40理論學時：40一、課程作用與目的工程力學A(2)是一門理論性和實踐性并重的技術基礎課。通過本課程的學習，要求學生對桿件的強度、剛度和穩(wěn)定性問題具有明確的基本概念，具有必要的基礎知識和初步的計算能力，從而使學生能對簡單工程問題進行定性分析和簡單計算。二、課程基本要求1．分析問題方面（1）對工程力學中的基本概念有明確的認識。（2）掌握用截面法求桿件在簡單載荷作用下的內(nèi)力的方法并能繪制內(nèi)力圖。（3）了解金屬材料的基本力學性能、破壞現(xiàn)象以及常用的測試方法，會進行軸向拉壓桿強度計算。（4）會計算圓軸扭轉(zhuǎn)的強度變形以及剛度校核。（5）會校核梁彎曲強度。（6）掌握應力狀態(tài)的概念。（7）會對組合變形進行強度計算。（8）掌握壓桿穩(wěn)定的計算方法。2．基本技能訓練方面（1）掌握與本課程有關的畫內(nèi)力圖及運算等方面的基本技能。（2）掌握一些工程力學的基本分析及實驗方法。3．其他方面對學科最新技術成就和發(fā)展方向有一定了解。三、教材及主要參考書四、課程內(nèi)容第8章軸向拉伸、壓縮主要內(nèi)容：引言，拉壓桿的內(nèi)力和應力，材料在拉伸與壓縮時的力學性能，安全因數(shù)、許用應力和強度計算，軸向拉伸與壓縮時的變形，胡克定律，應力集中的概念。重點和難點：拉壓桿的強度和變形計算。第9章扭轉(zhuǎn)主要內(nèi)容：扭轉(zhuǎn)的概念，外力偶矩的計算、扭矩和扭矩圖，純剪切、剪切胡克定律，圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力和強度條件，圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形和剛度條件，平面圖形幾何性質(zhì)。重點和難點：圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度和剛度計算。第10章彎曲內(nèi)力主要內(nèi)容：剪力和彎矩，剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖，載荷集度、剪力和彎矩間的關系。重點和難點：作剪力圖和彎矩圖。第11章彎曲應力主要內(nèi)容：純彎曲時的應力，橫力彎曲時的正應力、梁彎曲正應力的強度條件，彎曲切應力，提高彎曲強度的措施。重點和難點：梁彎曲正應力的強度計算。第13章應力狀態(tài)與強度理論主要內(nèi)容：應力狀態(tài)概述、主平面、主應力，平面應力狀態(tài)下的應力分析之解析法，強度理論概念，四大強度理論。重點和難點：用解析法計算主應力和最大切應力。第14章組合變形主要內(nèi)容：拉（壓）與彎曲組合變形的強度計算，扭轉(zhuǎn)與彎曲時的強度計算。重點和難點：拉（壓）與彎曲組合變形的強度計算及扭轉(zhuǎn)與彎曲時的強度計算。第15章壓桿穩(wěn)定主要內(nèi)容：壓桿穩(wěn)定的概念，穩(wěn)定平衡和不穩(wěn)定平衡，臨界壓力；細長壓桿的臨界壓力的歐拉公式；約束對臨界壓力的影響；長度系數(shù)、臨界應力、壓桿柔度、壓桿分類及失效形式，經(jīng)驗公式，歐拉公式的適用范圍，臨界應力總圖；壓桿的穩(wěn)定校核，提高壓桿穩(wěn)定性的措施。重點和難點：會用歐拉公式或經(jīng)驗公式進行壓桿的穩(wěn)定校核。五、習題根據(jù)教學需要布置習題，將作業(yè)完成情況作為評定課程成績的一部分。六、實驗或課程實踐環(huán)節(jié)無。七、學時分配序號內(nèi)容學時1軸向拉伸、壓縮102扭轉(zhuǎn)63彎曲內(nèi)力64彎曲應力45應力狀態(tài)與強度理論66組合變形47壓桿穩(wěn)定4合計40八、考核類型考試。九、先修課程高等數(shù)學、線性代數(shù)、工程力學A(1)等。十、適用專業(yè)四年制材料成型、金屬材料等本科專業(yè)。十一、執(zhí)行說明本大綱根據(jù)教育部“高等工科院校工程力學課程教學基本要求”編制。本課程的教學形式可以多樣化（如課堂教學，多