《工程力学》课程教学大纲.docx

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1、工程力学课程教学大纲课程代码：ABJD0240课程中文名称：工程力学课程英文名称：EngineeringMechanics课程性质：必修课程学分数：2.5课程学时数：40授课对象：能源动力工程专业本课程的前导课程：大学物理一、课程简介工程力学是一门理论性较强的技术基础课，在许多工程技术领域中有着广泛的应用。其涵盖了理论力学中薛力学部分和材料力学的大部分内容。基本任务是：静力学部分研究作用在物体上的力及其关系；材料力学部分将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件，计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性，初步了解材料的机械性能及材料力学实验的基本知识和操作技能，并在满足强度、刚度及稳定性的条件下，

2、设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。通过该课程的学习，使学生分析解决一些简单的工程实际问题；结合本课程的特点，培养学生的辩证唯物主义世界观及分析和解决问题的能力。二、教学基本内容和要求第一章概论课程教学内容：(1)工程力学的主要内容与分析模型(2)工程力学的分析方法(-)静力学部分1.静力学基础(4学时)(1)静力学公理：合力法则、二力平衡、加减平衡力系、作用与反作用、刚化原理(2)常见约束类型与约束力(3)物体的受力分析与力学模型一、教学要求通过本章的学习，掌握各种常见约束的性质，对简单的物体系统能熟练地取研究对象，并画出受力图。二、教学内容力与力系的概念，力对点之矩，合力矩定理，力偶的

3、性质，力偶系及其合成。约束的概念，约束力的分类，平衡的概念，受力分析与受力图三、重点、难点提示（-）教学重点：约束力的分类（-）教学难点：研究对象（分离体）和受力图第二章力系的简化（1学时）一、教学要求掌握各种类型力系的简化方法和简化结果，能熟练地计算主矢和主矩。二、课程内容等效与简化的概念，力系的主矢与主矩，平面汇交力系、平面力偶系、平面一般力系的简化。三、重点、难点提示（-）教学重点：力向一点平移定理（-）教学难点：力系的主矢与主矩第三章静力学平衡问题（6学时）一、教学要求通过本章的学习会应用各种类型的平衡条件和平衡方程求解单个物体和简单物体系统的平衡问题。掌握滑动摩擦的概念和摩擦力的特征

4、，会求解考虑滑动摩擦时简单物体系统的平衡问题。二、教学内容平面汇交力系平衡的几何条件与解析条件。平面汇交力系的平衡方程。平面力偶系的平衡方程。平面任意力系简化的各种结果及讨论，平面任意力系的平衡方程。平面平行力系的平衡方程。静定和静不定问题的概念。简单刚体系统的平衡问题。考虑摩擦时的平衡问题。三、重点、难点提示（-）教学重点：平面任意力系（二）教学难点：简单刚体系统的平衡问题，考虑摩擦时平衡的临界状态和平衡范围的分析。第二篇材料力学第四章材料力学的基本概念（1课时）一、教学要求明确材料力学的教学任务与教学主要内容，掌握材料力学研究对象“弹性体”受力与变形特点，了解材料力学模型的建立方法。二、课

5、程内容材料力学的研究对象、任务和目的，变形固体的基本假设，外力及其分类，内力、截面法和应力概念，线应变与角应变，杆件变形的基本形式。三、重点、难点提示（-）教学重点：内力、截面法的概念（二）教学难点：应力与应变的概念第五章轴向拉伸与压缩（4课时）一、教学要求掌握拉伸与压缩变形杆件的强度、刚度的计算方法，通过实验确定材料的力学性能，合理设计拉压杆件。二、课程内容拉伸与压缩的内力计算截面法，内力图，应力应变计算，材料拉伸与压缩时的机械性质，许用应力，安全系数概念，强度条件，变形能计算，静不定系统，应力集中概念。三、重点、难点提示（-）教学重点：轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力；轴向拉伸或压缩时

6、的变形;（二）教学难点：静不定问题及其求解思路和方法第六章圆轴扭转（4课时）一、教学要求掌握圆轴扭转的内力计算及圆轴的强度与刚度计算，合理设计圆轴。二、课程内容扭矩计算及扭矩图，圆轴扭转时应力计算及强度条件，平面截面假设，扭转剪应力公式推导，截面的几何性质，扭转变形的计算及刚度条件，三、重点、难点提示（-）教学重点：圆轴扭转时的强度与刚度的计算。圆轴扭转时的扭转角和单位扭转角的计算；（二）教学难点：圆轴扭转时的应力公式的推导及其应用；第七章弯曲强度（6课时）一、教学要求掌握利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系的几何意义直接绘制剪力图和弯矩图，正确运用梁的强度条件设计梁并注意采取合理措施，提高弯

7、曲强度。二、课程内容求解弯曲内力剪力和弯矩，剪力方程与弯矩方程，剪力图及弯矩，纯弯曲时的正应力计算，弯曲强度条件，几种常见提高弯曲强度的措施。三、重点、难点提示（-）教学重点：梁的剪力图和弯矩图的绘制；纯弯曲梁横截面弯曲正应力公式推导，正应力强度条件应用举例（二）教学难点：利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系的几何意义直接绘制剪力图和弯矩图。第八章弯曲刚度（4课时）一、教学要求能够运用积分法、直加法正确求解梁的变形，建立变形协调方程求解静不定问题，依据梁的刚度设计准则对梁的安全性进行校核。二、课程内容弹性挠曲线的近似微分方程，挠度和转角，刚度条件，用积分法求弯曲变形，用叠加法求弯曲变形，提高弯

8、曲刚度的措施。三、重点、难点提示（-）教学重点：挠曲线的微分方程的建立；对挠曲线的微分方程进行积分。（二）教学难点：简单静不定梁求解的思路和方法.第九章应力状态与强度理论（4课时）一、教学要求能够正确分析杆件在复杂受力情况下危险点的应力壮态，并依据材料的失效原因，采用合适的强度强度理论进行计算。二、课程内容应力状态概念、单元体概念，平面应力状态的解析法和图解法，广义虎克定律，复杂应力状态的变形比能，四种常用强度理论及适用范围。三、重点、难点提示（-）教学重点：二向应力状态分析解析法；四种常用强度理。（-）教学难点：二向应力状态分析解析法。第十章组合受力与变形杆件的强度计算（3课时）一、教学要求

9、对于工程实际中常见的拉伸（压缩）与弯曲组合、扭转与弯曲组合受力杆件的强度计算问题能够进行正确分析，进而选择合适的强度理论进行强度计算。二、课程内容斜弯曲，拉伸（压缩）与弯曲组合的应力计算及强度条件，扭转与弯曲组合的应力计算及强度条件，按第三和第四强度理论导出的弯曲与扭转组合变形的公式，薄壁容器强度设计简述。三、重点、难点提示（-）教学重点：求解拉伸或压缩与弯曲的组合的原理和方法；求解扭转与弯曲的组合的原理和方法。（二）教学难点：求解扭转与弯曲的组合的原理和方法。第十一章压杆的稳定性问题（2课时）一、教学要求了解稳定性计算的重要性，掌握压杆稳定性计算方法，能够确定影响压杆承载能力的因素，知道提高

10、压杆承载能力的主要途径。二、课程内容压杆失稳概念，临界压力的欧拉公式，柔度系数，欧拉公式适用范围，临界压应力总图，压杆稳定校核，提高压杆稳定的措施。三、重点、难点提示（-）教学重点：两端较支细长压杆的临界压力；压杆稳定性校核。（二）教学难点：用安全系数法进行压杆稳定性的校核。课程的重点、难点：（-）静力学部分1.静力学基础课程教学要求：（-）静力学部分1.静力学基础三、实验教学内容及基本要求无四、教学方法与手段本课程的教学环节主要为理论授课，并通过一系列作业使学生掌握基本原理与应用方法。讲课贯彻“少而精”原则，举例注意典型性。教学中大部分内容采用黑板板书与计算机多媒体教学手段。五、教学学时分配

11、章节与内容课时作业量备注静力学绪论1习题课1次第一章静力学基础44第二章力系的简化1第三章静力学平衡问题64材料力学第四章材料力学的基本概念1习题课1次第五章轴向拉伸与压缩43第六章圆轴扭转42第七章弯曲强度64第八章弯曲刚度42第九章应力状态与强度理论42第十章组合受力与变形杆件的强度计算32第十一章压杆的稳定性问题21合计4024六、考核方式与成绩评定标准1 .考核方法：闭卷考试2 .成绩评定：平时成绩（作业与考勤）40%、期末考试60%七、教学参考资源1 .教材：范钦珊、唐静静编著，工程力学（静力学和材料力学）第2版高等教育出版社,2007.2 .参考书目：(1)浙江大学理论力学教研室编，理论力学第三版,高等教育出版社,1997.(2)周建方著，材料力学，机械工业出版社,2002.单辉祖著，材料力学，高等教育出版社,1999.3 .与课程相关主要网站(1)中国力学学会网站(2)高等教育出版社网站