工力(64)教学大纲-新

1 北北 京京 工工 业业 大大 学学 工程力学工程力学 64 学时 课程教学大纲学时 课程教学大纲 英文名称 Engineering Mechanics 课程编号 课程类型 学科基础必修课 学时 64 学分 4 面向对象 材料科学与工程 环境工程 建筑环境与设备 水务工程 给排水 建筑学等 先修课程 高等数学 大学物理 一 课程性质和目的一 课程性质和目的 1 课程性质课程性质 本课程的性质为高等工程类专业的技术基础课程 以理论分析为基础 充分培养学生理论 与实际相结合的能力和实验分析动手能力 2 课程目的课程目的 工程力学课程中的理论力学部分以突出对学生进行质点与刚体静力分析能力培养为目标 而材料力学部分以突出对学生进行杆件强度 刚度分析与实际相结合的动手能力培养为目标 二 课程教学内容及要求二 课程教学内容及要求 掌握各种常见约束的性质 对物体系统能熟练地取分离体并画出受力图 1 掌握力 力矩和力偶等基本概念及其性质 能熟练地计算力的投影和力对轴之矩 2 一般掌握各种类型力系的简化方法和简化结果 3 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 对平面 一般力系的平衡问题 能熟练地取分离体和应用各种形式的平衡方程求解 4 掌握滑动摩擦的概念和摩擦力的特征 会求解考虑滑动摩擦时简单物体系统的平衡问题 掌握多点摩擦分析 了解滚阻的概念 5 对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识 6 能够熟练作出杆件在基本变形下 拉压 剪切 扭转 弯曲 的内力图 计算其应力和位 移 进行强度计算和刚度计算 7 对应力状态和强度理论有明确认识 并能将其应用于组合变形下的强度计算 8 对压杆稳定概念有明确的认识 会计算轴向受压杆件的临界力和临界应力 并进行稳定性 校核 9 对常用材料的基本力学性能及其测试方法有初步认识 三 课程教学要求三 课程教学要求 符号说明 1 掌握 2 理解 3 了解 自学或粗讲标记 重点 难点 静力学静力学 1 力的性质 1 和受力分析 1 2 包括 力的概念与公理 力的计算 约束和约束反力 分离体和受力分析 2 力系化简 1 和平衡条件 1 包括 力偶与力偶矩 力偶的等效 合力偶 力对点之矩 力对轴之矩 合力矩定理 力线平 移定理 力系的等效 主矢与主矩 力系简化的最后结果 合力 合力偶 力螺旋 力系的平 衡条件 刚体的概念 3 力系的平衡方程及其应用 1 包括 平衡方程的不同形式 二矩式 三矩式 六矩式 各种特殊力系下的平衡方程 分 布载荷与固定端约束 静定和静不定概念 平面力系物系平衡问题的解法 材料力学材料力学 1 绪论绪论 材料力学的任务及研究对象 变形固体的基本假设 外力与内力 应力应变的基本概念 杆 件变形的基本形式 1 2 轴向拉压轴向拉压 1 1 截面法 轴力与轴力图 直杆横截面及斜截面的应力 圣维南原理 强度条件 1 2 拉压杆变形 1 纵向变形 线应变 横向变形 泊松比 虎克定律 弹性模量 节点位 移计算 3 材料拉伸及压缩时的力学性能 应力 应变曲线 材料在卸载及再加载时的力学性能 材 料的塑性 安全系数及许用应力的确定 应力集中的概念 4 拉压静不定问题 1 温度及装配应力简介 1 5 联接部分的强度计算 剪切及挤压的实用计算 3 扭转扭转 1 扭转概念 纯剪切 剪应力互等定理 剪切虎克定律 1 2 扭矩及扭矩图 圆轴扭转时的应力 1 与应变 1 扭转强度 1 及刚度条件 1 4 截面图形几何性质截面图形几何性质 1 静矩与形心 组合截面的静矩与形心计算 1 2 惯性矩 惯性积 极惯性矩 1 3 平行移轴公式 1 组合截面图形惯性矩的计算 1 4 转轴公式简介 主轴 主形心轴 主形心惯性矩概念 1 5 弯曲弯曲 1 弯曲内力 1 平面弯曲的概念 剪力 弯矩方程 剪力 弯矩图 1 2 q Q M 的微分关系 利用微分关系画梁的剪力 弯矩图 1 2 弯曲应力 1 基本假设 弯曲正应力一般公式 1 非对称截面梁平面弯曲条件 梁按正应力的强 度计算 1 2 矩形截面梁的弯曲剪应力 3 弯曲变形 1 梁的挠度及转角 挠曲线及近似微分方程 1 位移边界条件与连续条件 1 挠曲线的 大致形状 2 2 积分法求梁变形 1 叠加法求梁变形 1 3 梁的刚度校核 提高梁弯曲刚度的措施 3 6 应力状态应力状态 1 点的应力状态的概念 1 平面应力状态下应力分析的解析法 1 三向应力状态的主应 力 2 及最大剪应力 1 2 广义虎克定律 1 7 强度理论强度理论 1 强度理论的概念 破坏形式的分析 脆性断裂和塑性屈服 1 2 最大拉应力理论 1 3 最大剪应力理论 1 形状改变比能理论 1 4 摩尔强度理论简介 2 8 组合变形组合变形 1 斜弯曲时的应力 1 和强度计算 1 拉 压 弯组合的强度计算 1 2 弯 扭组合 1 及拉 弯 扭组合的应力和强度计算 1 9 压杆稳定压杆稳定 1 稳定性概念 细长压杆临界载荷的欧拉公式 杆端不同约束的影响 长度系数 欧拉公式 的应用范围 1 2 临界应力 1 经验公式 临界应力总图 1 3 压杆的稳定校核 1 安全系数法 4 提高稳定性的措施 2 四 实践环节四 实践环节 一 实验 一 实验 4 学时 学时 1 拉伸 压缩试验 2 弹性模量 E 及泊松比 的测定 扭转试验 二 课外习题 二 课外习题 1 本课程内总学时为 64 其中理论教学 60 学时 实验教学 4 学时 习题课 讨论课及其它 实践性环节应有适当比例 2 为达到基本要求 课外习题不应少于 120 题 其中应包括概念题 简单证明 题 基本运算题和综合分析题 三 教学方法 三 教学方法 注意在教学中适当采用教学模型 一律采用试题库 使用电子教案课件 提供互联网教案 五 本课程与其它课程的联系与分工五 本课程与其它课程的联系与分工 高等数学和大学物理是本门课的基础 而本课程又是上述专业的许多专业课的基础 六 使用教材及参考书六 使用教材及参考书 教 材 杨庆生 崔芸 编著 新编工程力学教程 北京市高等教育精品教材建设立项 电子 工业出版社 2008 年 杨庆生 崔芸 龙连春编著 工程力学 普通高等教育 十一五 规划教材 北京市精 品教材建设立项项目 科学出版社 2008 年 4 参考书 范钦珊等编 工程力学 高等教育出版社 2003 年 七 学时分配七 学时分配 学 时 分 配合计 章 讲课习题课实验课讨论课其他 1 力的性质和受力分析44 2 1 力系化简和平衡条件22 2 2 力系的平衡方程及其应用44 4 材料力学的基本概念22 5 轴向拉压8210 6 扭转426 7 弯曲