《工程力学B》课程教学大纲

1、工程力学B课程教学大纲课程英文名称：Engineering Mechanics课程编号： 133992280课程类别：(专业课)课程性质：(必修课)学 分： 3学 时：48（其中：讲课学时：48 实验学时：0 上机学时: 0）适用专业： 安全工程开课部门： 环境与资源学院一、课程教学目的和课程性质工程力学课程是地质工程专业的主干课程和专业基础课程。同时又为岩石力学，土力学，地质勘探等专业课程提供必不可少的力学基础知识；并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。本课程的任务是使学生能够对物体及简单的物体系统进行正确的受力分析、画出受力图并进行相关计算；掌握受力构件变形及其变形过程中构件内部应力的分析

2、和计算方法，掌握构件的强度、刚度和稳定性分析理论在工程设计、事故分析等方面的应用，为经济合理地设计构件提供必要的理论基础和计算方法，并为有关的后续课程打下必要的基础，而且，通过学习工程力学可以有效培养学生逻辑思维能力，促进学生综合素质的全面提高。二、本课程与相关课程的关系前修课程：高等数学，大学物理，工程制图，后续课程：安全工程学，安全人机工程，土力学，岩石力学。三、课程的主要内容及基本要求本课程包括两个部分静力学部分和材料力学部分，静力学部分要求理解静力学的基本公理和基本概念，能够对物体及简单的物体系统进行正确的受力分析、画出受力图并进行相关计算。对平面一般力系的平衡问题，能熟练地选取分离体

3、和应用各种形式的平衡方程求解。求解物体系统的平衡问题是静力学的重点。材料力学部分要求对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识，具有将杆类构件简化为力学简图的初步能力，能分析杆件的内力，并绘出相应的内力图，能分析杆件的应力、位移，进行强度和刚度计算，并会处理简单的一次超静定问题，对应力状态理论与强度理论有初步的认识，并能进行组合变形下杆件的强度计算，能分析简单压杆的临界载荷，并进行稳定性校核等计算。第1单元 静力学的基本概念和公理 （2学时）知 识 点力和刚体的概念；静力学公理及其推论；约束和约束反力，物体的受力分析和受力图。重 点 1平衡、刚体、力等基本概念和静力学公理。2约束类型及约束

4、反力。3受力分析、画出受力图。难 点1准确理解静力学的公理。2掌握常见约束的特点及正确画出约束反力。基本要求 1、识 记： 乎衡、刚体、力等基本概念2、领 会： 静力学公理3、简单应用： 各种约束类型的性质画出相应的约束反力4、综合应用： 熟练地进行受力分析，正确地画出受力图第2单元平面汇交力系 （6学时）知 识 点平面汇交力系合成几何法和平衡几何条件；合力投影定理；平面汇交力系合成的解析法和平衡的解析条件；力对点之矩；合力矩定理。力偶及其性质重 点1计算力在坐标轴上的投影；2应用汇交力系平衡的几何条件和解析条件(平衡方程)求解汇交力系的平衡问题。3力偶的基本性质。4力偶系的合成方法。5力偶系

5、的平衡条件。难 点1合力投影定理。2力矢量在直角坐标轴上的投影。3力偶的基本性质。4同平面内力偶的等效定理。基本要求 1、识 记：力偶的三要素2、领 会：力偶系的平衡条件求解平衡问题3、简单应用：汇交力系的几何合成法与解析合成法，熟练计算力在坐标袖上的投影，会作力三角形4、综合应用：应用汇交力系平衡的几何条件(力多边形自行封闭)和解析条件(平衡方程)求解汇交力系的平衡问题。 第3单元 平面一般力系 （8学时）知 识 点 力线平移定理，平面一般力系向一点简化，力系的主矢的主矩，简化结果的分析，合力矩定理，平面一般力系向一点简化，平面一般力系的平衡条件和各种形式的平衡方程重 点1平面力系的简化方法

6、与简化结果。2正确应用各种形式的平衡方程。3刚体及物体系统平衡问题的求解。难 点1主矢与主矩的概念。2物体系统平衡问题的求解。3物体系统静定与静不定问题的判断。基本要求 1、识 记： 平移定理，力系的主矢、主矩的概念2、领 会： 平面一般力系的简化方法和简化结果，平面一般力系的平衡条件和各种形式的平衡方程及其附加限制条件3、简单应用： 熟练地计算平面一般力系的主矢和主矩，理解静定与静不定的概念，会判断物体系统是否静定。4、综合应用：应用各种形式的平衡方程求解单个物体和简单物体系统的平衡问题。第4单元 材料力学概述 （2学时）知 识 点材料力学的任务和主要研究对象，材料力学的基本假设，连续性、均

7、匀性、各向同性、小变形的概念。，杆件变形的基本形式，拉伸（压缩）、剪切、扭转、弯曲的概念，强度、刚度和稳定性的概念重 点1内力、应力、应变的概念；2杆件变形的基本形式、变形体的基本假设。难 点1.材料力学的基本假设。基本要求 1、识 记：材料力学的任务，应力应变的概念，强度、刚度和稳定性的概念2、领 会：变形体的的基本假设3、简单应用：内力的概念及求截面上内力的方法，杆件变形的基本形式第5单元拉伸和压缩 （4学时）知 识 点应力和应变的概念、截面法、轴力图、拉（压）杆的应力分析、许用应力 强度条件、低碳钢的拉（压）试验、拉（压）杆斜截面上的应力，拉压破坏分析、应力集中现象、拉（压）杆的纵向变形

8、和胡克定律、拉（压）杆的纵向变形和泊松比、简单杆系变形计算重 点1轴向拉伸与压缩的应力；2强度条件的应用；3轴向拉伸与压缩的变形；4材料在拉伸与压缩时的力学性能；5简单杆系变形计算。难 点1. 简单杆系变形计算。基本要求 1、识 记：材料的基本力学性能以及试件拉、压破坏时的现象和原因；应力集中的概念。2、领 会：拉、压杆的虎克定律3、简单应用：截面法分析杆件轴力，正确绘制轴力图4、综合应用：杆件拉、压时的强度校核和截面设计第6单元圆柱扭转 （4学时）知 识 点扭转的概念，功率、转速与外力偶矩之间关系，扭矩的概念及其计算，扭矩图，剪应力互等定律和剪切胡克定律，剪应力互等定律和剪切胡克定律，圆轴扭

9、转剪应力分析，极惯性矩、抗扭截面模量和抗扭刚度，圆轴扭转破坏分析，圆轴扭转时的强度条件和刚度条件重 点受扭轴应力计算方法。难 点受扭轴应力计算方法及转角计算及其运用。基本要求 1、识 记：剪应力互等定律和剪切胡克定律，剪应力互等定律和剪切胡克定律2、领 会：扭转的概念，功率、转速与外力偶矩之间关系3、简单应用：扭矩的概念及其计算4、综合应用：圆轴扭转剪应力分析，极惯性矩、抗扭截面模量和抗扭刚度，圆轴扭转破坏分析，圆轴扭转时的强度条件和刚度条件第7单元弯曲应力 （6学时）知 识 点 纯弯曲时的正应力；横力弯曲时的正应力；惯性矩的计算；弯曲切应力；梁弯曲时的强度计算；提高梁弯曲强度的措施。重 点

10、梁弯曲时的正应力及其强度计算；提高梁弯曲强度的措施。难 点 平截面假设；正应力的推导方法、适用条件；脆性材料梁的强度计算。基本要求 1、识 记：纯弯曲时的正应力； 2、领 会：横力弯曲时的正应力；3、简单应用：惯性矩的计算；弯曲切应力；4、综合应用：梁弯曲时的强度计算；提高梁弯曲强度的措施。第8单元 应力状态分析 （10学时）知 识 点 应力状态的概念；平面应力状态；空间应力状态（简介）；广义虎克定律；材料的失效形式；强度理论。重 点 平面应力状态，广义虎克定律，强度理论。难 点 主应力方向的判定。基本要求 1、识 记：应力状态的概念； 2、领 会：平面应力状态；3、简单应用：广义虎克定律；4

11、、综合应用：材料的失效形式；强度理论。第9 单元 压杆的稳定问题 （6学时）知 识 点压杆稳定的概念；细长压杆的临界力；欧拉公式的适用范围及经验公式；压杆的稳定计算；提高压杆稳定性的措施。重 点 临界力的计算，压杆的稳定计算，提高压杆稳定性的措施。难 点 欧拉公式的适用范围；临界应力总图。基本要求 了解压杆稳定的概念；掌握临界力及压杆的稳定计算，影响临界压力的因素。基本要求1、识 记：压杆稳定的概念；压杆的稳定计算； 2、领 会：细长压杆的临界力；3、简单应用：欧拉公式的适用范围及经验公式；4、综合应用：提高压杆稳定性的措施。学时分配 知识单元理论学时静力学的基本概念和公理2平面汇交力系6平面

12、一般力系8材料力学概述 2拉伸和压缩 4圆柱扭转 4弯曲应力6应力状态分析10压杆的稳定问题6合计48四、教学方法与手段1、坚持理论联系实际的教学方法，不断地吸收先进理论知识和最新经济理论和实践的动态，理论教学要结合学生社会观察分析、案例分析、课堂讨论、小论文的撰写等教学形式，努力降低学生接受知识的难度，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点和难点，积极应用多媒体教学技术，尽可能把抽象的理论转化为具体的图像，使复杂的理论变得简单、直观，力求化难为易，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维。4、注重课后练习，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：需覆盖各章节全部教学内容考核形式：考试 成绩评定：成绩包括一次课程调查占10%，二次小测试各占10%，期末考试占70%。六、选用教材和主要参考书1.选用教材 工程力学，范钦珊编，高等教育出版社，2004年1月第二版2.主要参考书