工程力学 教学大纲

PAGE工程力学A(1)EngineeringMechanicsA(1)学分：2.5总学时：40理论学时：40一、课程作用与目的工程力学A(1)是研究物体机械运动一般规律的理论性较强的技术基础课。通过本课程的学习，要求学生掌握质点、质点系、刚体机械运动（包括平衡）的基本规律，使学生初步学会应用工程力学的理论和方法分析解决一些简单的工程实际问题，为后继课程的学习打好基础。二、课程基本要求1．需要掌握的知识（一）静力学（1）掌握各种常见约束的性质，对简单的物系能熟练取分离体，并画出受力图。（2）掌握力、力矩和力偶等基本概念及其性质，能熟练计算力的投影和平面上力对点之矩。（3）掌握各类平面力系的简化方法和简化结果，掌握计算平面一般力系的主矢和主矩的方法。（4）能熟练应用各类平面力系的平衡方程求解单个物体和简单物系的平衡问题（主要是求约束反力）。（5）对空间力系会计算力的投影、力对轴之矩，了解空间力系的平衡方程及其应用。（6）掌握通过计算和查表求出简单几何形状的物体（包括组合体）的重心的方法。（二）运动学（1）掌握刚体平动和定轴转动的特征。会求定轴转动刚体内各点的速度和加速度。（2）掌握点的运动合成和分解的基本概念和方法。会应用点的速度合成定理求解平面问题中有关点的速度的问题。（3）掌握刚体平面运动的特征。能熟练应用基点法、速度投影法和瞬心法求解平面运动刚体上各点的速度。会对常见平面机构进行速度分析。（三）动力学（1）掌握应用动能定理及求解简单的动力学问题。（2）掌握通过查表或平行移轴定理计算简单几何形状刚体的转动惯量。2．基本技能训练方面掌握与本课程有关的画受力图及解题、运算等方面的基本技能。3．其它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、课程内容第一部分静力学第1章静力学的基本概念和物体的受力分析主要内容：刚体和力的概念；静力学公理；约束和约束反力；受力分析和受力图。重点和难点：掌握各种约束的约束反力，会作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，平面汇交力合成与平衡的解析法；力矩和平面力偶理论；平面任意力系向作用面内任一点的简化；平面任意力系的平衡条件和平衡方程；物体系的平衡。重点和难点：物体和物体系的平衡问题求解。第3章空间力系主要内容：力在空间直角坐标轴上的投影；空间力偶理论；力对点之矩和力对轴之矩；空间任意力系向一点的简化及平衡方程；重心的概念及重心的坐标公式，确定重心位置的方法。重点和难点：力对点的矩和力对轴的矩，重心计算。第二部分运动学第4章点的运动和刚体的基本运动主要内容：刚体的平动；刚体的定轴转动；定轴转动刚体内各点的速度和加速度。重点和难点：定轴转动刚体内各点的速度和加速度的计算。第5章点的合成运动主要内容：相对运动、牵连运动、绝对运动；点的速度合成定理。重点和难点：会用速度合成定理求点的速度。第6章刚体的平面运动主要内容：刚体平面运动的概述；求平面运动刚体各点速度的基点法；求平面运动刚体各点速度的速度投影法；求平面运动刚体各点速度的瞬心法。重点和难点：求平面运动刚体内各点速度的速度投影法、瞬心法。第三部分动力学第7章动力学基本方程和动能定理主要内容：力的功，常见力的功；质点和质点系的动能；质点系动能定理。重点和难点：运用质点系动能定理求速度和加速度。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、实验或课程实践环节无七、学时分配序号内容学时1前言、静力学的基本概念和物体受力分析62平面力系83空间力系44刚体的基本运动45点的合成运动66刚体的平面运动67动能定理6合计40八、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、适用专业四年制材料成型、金属材料等本科专业。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度及专业特点自行掌握。成绩考核评定办法：期末考试（闭卷）占80％，平时（作业考勤）成绩占20％。工程力学A(2)EngineeringMechanicsA(2)学分：2.5总学时：40理论学时：40一、课程作用与目的工程力学A(2)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，要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，具有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定性分析和简单计算。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）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。（3）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。（4）会计算圆轴扭转的强度变形以及刚度校核。（5）会校核梁弯曲强度。（6）掌握应力状态的概念。（7）会对组合变形进行强度计算。（8）掌握压杆稳定的计算方法。2．基本技能训练方面（1）掌握与本课程有关的画内力图及运算等方面的基本技能。（2）掌握一些工程力学的基本分析及实验方法。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8章轴向拉伸、压缩主要内容：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。重点和难点：拉压杆的强度和变形计算。第9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10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11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13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14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。第15章压杆稳定主要内容：压杆稳定的概念，稳定平衡和不稳定平衡，临界压力；细长压杆的临界压力的欧拉公式；约束对临界压力的影响；长度系数、临界应力、压杆柔度、压杆分类及失效形式，经验公式，欧拉公式的适用范围，临界应力总图；压杆的稳定校核，提高压杆稳定性的措施。重点和难点：会用欧拉公式或经验公式进行压杆的稳定校核。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、实验或课程实践环节无。七、学时分配序号内容学时1轴向拉伸、压缩102扭转63弯曲内力64弯曲应力45应力状态与强度理论66组合变形47压杆稳定4合计40八、考核类型考试。九、先修课程高等数学、线性代数、工程力学A(1)等。十、适用专业四年制材料成型、金属材料等本科专业。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。本课程的教学形式可以多样化（如课堂教学，多