《工程力学一》课程教学大纲

《工程力学一》课程教学大纲课程编号：2812052课程总学时/学分：54/3（其中理论54学时，实验0学时）课程类别：学科基础与专业必修课一、教学目的和任务工程力学是土木工程、建筑学、工程管理专业的一门平台课，是一门专业基础课、考试课。本课程的目的是介绍物体机械运动的一般规律及其研究方法，以及运用这些规律对简单的实际问题进行分析、科学的抽象，进而予以解决。通过学习本课程，使学生掌握杆件结构的计算原理和方法，了解本专业有关结构的受力特性，为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础，培养结构分析与计算等方面的能力。二、教学基本要求通过本课程的学习，具有把简单的实际问题抽象为力学模型的能力。对常用的杆件结构具有选择计算简图的能力；对简单的物体系统能进行受力分析，正确画出其中任一物体的受力图；能正确地运用各种力系的平衡方程求解物体和简单物体系统的平衡问题（包括考虑摩擦的问题）；初步获得课程有关的工程概念。提高相应的数字计算能力、文字和图象的表达能力。本课程教授的重点内容为物体的受力分析和受力图、物体系统的平衡；轴向拉压杆件、圆周扭转的强度、刚度计算等。学习本课程前需先修学高等数学、普通物理等。本课程主要采用课堂教授的方法进行教学。本课程教材的编选结合本专业的培养计划和本课程的教学目的和任务，优先选用使用土木工程本科专业的“规划”教材。三、教学内容及学时分配第一章绪论（4学时）教学要求：通过本章的学习使学生了解工程力学的研究对象、任务及其在工程技术中的应用；学习工程力学的目的及研究方法；理解变形固体的基本假设及基本概念；能够掌握结构的简化及结构的分类；初步掌握杆件变形的基本形式。教学重点：本章的重点内容为变形固体的基本假设及结构的计算简图。教学难点：无第二章刚体静力学基础（6学时）教学要求：通过本章学习能够掌握静力学公理；理解平衡、刚体、约束和力的概念、等效力系和平衡力系的概念；掌握工程中常见约束类型，取分离体和画受力图。教学重点：本章的教学重点内容为刚体静力学公理的应用以及物体的受力分析及受力图。教学难点：本章的教学难点为画物体的受力分析图。第三章平面基本力系（6学时）教学要求：通过本章学习使学生能够熟练掌握汇交力系合成的几何法、解析法；掌握平面汇交力系、平面力偶系的简化及平衡条件。教学重点：本章的教学重点内容为平面汇交力系与平面力偶系的简化及平衡条件。教学难点：本章的难点内容为平面力偶系的简化。第四章平面任意力系（14学时）教学要求：通过本章的学习使学生能够熟练掌握平面任意力系的简化；掌握合力矩定理的应用；掌握平面任意力系的平衡条件及应用；能够利用物体系统平衡概念分析问题；能够掌握考虑摩擦时的平衡问题的分析求解方法。教学重点：本章的重点内容为平面任意力系的简化及平衡条件；物体系统的平衡的分析及考虑摩擦时的平衡问题的分析求解方法教学难点：本章的难点内容为平面任意力系的简化、物体系统的平衡分析。第五章轴向拉伸与压缩（12学时）教学要求：通过本章的学习使学生能够掌握轴向拉伸与压缩的概念；掌握轴向拉压杆的内力及应力的计算；了解材料拉压时的力学性能；掌握材料许用应力、安全系数及强度条件的概念；了解轴向拉压杆的变形，能够分析拉压杆的超静定问题。教学重点：本章的教学重点为轴向拉压杆的内力及应力的计算；拉压杆的超静定的计算。教学难点：本章的教学难点为轴向拉压杆的应力计算及拉压杆的超静定计算。第六章扭转（6学时）教学要求：通过本章的学习使学生能够掌握扭矩的概念及熟练绘制扭矩图；能够求解杆件的扭矩内力；掌握剪应力互等定理及剪切虎克定律；能够求解圆轴扭转时的应力及强度校核；能够求解圆轴扭转时的变形及刚度校核。教学重点：本章的教学重点为能够求解杆件的扭矩及绘制扭矩图；能够对圆轴扭转进行强度校核及刚度校核。教学难点：本章的教学难点为扭转应力公式的推导。附录截面的几何性质（6学时）教学要求：通过本章的学习使学生能够掌握静矩、形心、惯性矩的求法；掌握平行移轴公式及转轴公式；能够对组合图形的惯性矩进行计算；掌握形心主轴和形心主惯性矩的概念。教学重点：本章的教学重点为图形形心的求法；惯性矩及惯性积计算；运用平行移轴公式及转轴公式进行惯性矩的计算。教学难点：本章的教学难点为复杂图形形心坐标的求解方法及运用平行移轴公式进行惯性矩计算。四、推荐教材及参考书目[1]刘鸣，翟