《简明工程力学》- 教案大纲

PAGE工程力学BEngineeringMechanicsB学分：3.5总学时：56理论学时：50实验／实践学时：6/0一、课程作用与目的工程力学B是一门理论性和实践性并重的技术基础课。通过本课程的学习，要求学生对刚体、物系的平衡，杆件强度和刚度问题具有明确的基本概念、必要的基础知识和初步的计算能力，从而使学生能对简单工程问题进行静力学分析、强度和刚度计算，为学习后续课程打好基础。二、课程基本要求1．分析问题方面（1）对工程力学中的基本概念有明确的认识。（2）对于平面力系作用下的物体与物系，能绘制其受力图，并能用平衡方程求解约束力。（3）掌握用截面法求杆件在简单载荷作用下的内力的方法并能绘制内力图。（4）了解金属材料的基本力学性能、破坏现象以及常用的测试方法，会进行轴向拉压杆强度计算。（5）会计算圆轴扭转的强度变形以及刚度校核。（6）会校核梁弯曲强度。（7）掌握应力状态的概念。（8）会对组合变形进行强度计算。2．基本技能训练方面（1）掌握与本课程有关的画受力图、内力图及解题、运算等方面的基本技能。（2）掌握一些工程力学的基本实验方法。3．其他方面对学科最新技术成就和发展方向有一定了解。三、教材及主要参考书四、课程内容第1章静力学的基本概念和物体的受力分析主要内容：力、刚体、平衡的概念，静力学公理及推论，约束和约束力，受力分析和受力图。重点和难点：会对物体、物系进行受力分析和画受力图。第2章平面力系主要内容：平面汇交力系合成与平衡的几何法与解析法，力对点之矩、力偶和力偶矩、平面力偶的等效条件，平面力偶系的合成与平衡条件，平面一般力系的简化，平面一般力系的平衡条件和平衡方程，物系的平衡、静定与超静定问题。重点和难点：平面一般力系平衡方程，求解物系的平衡问题。第3章空间力系主要内容：力在空间直角坐标轴上的投影，力对轴的矩，空间任意力系的简化，空间任意力系的平衡条件和平衡方程，重心的概念。重点和难点：空间力矩矢量的概念，重心公式。第4章轴向拉伸、压缩与剪切主要内容：引言，拉压杆的内力和应力，材料在拉伸与压缩时的力学性能，安全因数、许用应力和强度计算，轴向拉伸与压缩时的变形，胡克定律，应力集中的概念，剪切、挤压的概念和实用计算。重点和难点：拉压杆的强度和变形计算。第5章扭转主要内容：扭转的概念，外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图，纯剪切、剪切胡克定律，圆轴扭转时的应力和强度条件，圆轴扭转时的变形和刚度条件，平面图形几何性质。重点和难点：圆轴扭转时的强度和刚度计算。第6章弯曲内力主要内容：剪力和弯矩，剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图，载荷集度、剪力和弯矩间的关系。重点和难点：作剪力图和弯矩图。第7章弯曲应力主要内容：纯弯曲时的应力，横力弯曲时的正应力、梁弯曲正应力的强度条件，弯曲切应力，提高弯曲强度的措施。重点和难点：梁弯曲正应力的强度计算。第9章应力状态与强度理论主要内容：应力状态概述、主平面、主应力，平面应力状态下的应力分析之解析法，强度理论概念，四大强度理论。重点和难点：用解析法计算主应力和最大切应力。第10章组合变形主要内容：拉（压）与弯曲组合变形的强度计算，扭转与弯曲时的强度计算。重点和难点：拉（压）与弯曲组合变形的强度计算及扭转与弯曲时的强度计算。五、习题根据教学需要布置习题，将作业完成情况作为评定课程成绩的一部分。六、实验或实践环节序号实验或实践名称学时内容提要1金属材料拉伸、压缩实验2低碳钢杆件拉伸破坏实验和铸铁杆件拉、压破坏实验2金属材料扭转实验2低碳钢和铸铁圆轴扭转实验3金属材料弹性模量、剪切弹性模量的测量2用电测法测量材料弹性模量和泊松比，通过扭转实验测量剪切弹性模量七、学时分配序号内容学时1静力学的基本概念和物体的受力分析42平面力系63空间力系24轴向拉伸、压缩与剪切105扭转66弯曲内力67弯曲应力48应力状态与强度理论89组合变形4实验金属材料拉伸压缩实验2实验金属材料扭转实验2实验金属材料弹性模量、剪切弹性模量的测量2合计56八、考核类型考试。九、先修课程高等数学、线性代数、工程制图等。十、适用专业四年制冶金、非金材、食品科学、建筑环境等本科专业。十一、执行说明本大纲根据教育部“高等工科院校工程力学课程教学基本要求”编制。本课程的教学环节为讲课和实验教学，其中理论学时50，实验学时6。讲课形式可以多样化（如课堂教学，多媒体教学，课堂讨论，双语教学等）。习题课可由主讲教师根据进