《工程力学2》课程教学大纲

1、工程力学2课程教学大纲课程英文名称：Engineering Mechanics (Mechanics of Materials)课程编号： 133990922课程类别：学科基础课课程性质：必修课学 分： 4学 时：64（讲课学时：58 实践学时：6）适用专业：交通工程 开课部门：环资学院一、课程教学目的和课程性质 工程力学是交通工程专业的专业学科基础课，工程力学2是工程力学中的材料力学部分。本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题，通过学习，能够对构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，掌握必要的基础知识，比较熟练的计算能力，具备一定的分析能力和初步的实践能力，为学习后续专业课程和从

2、事专业工作打下必要的理论基础。本课程在交通土建、道桥类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。二、本课程与相关课程的关系 前修课程：高等数学、工程力学1 后继课程：结构设计原理、结构力学、弹性力学等课程。课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第1单元 基本概念 （3学时）知 识 点课程性质、研究内容；材料力学的任务、研究对象及变形固体的基本假设；外力、内力、应力、应变的基本概念；杆件变形的基本形式。重 点 变形固体的基本假设；外力、内力、应力、应变的基本概念；杆件变形的基本形式。难 点 应力、应变的概念基本要求1、识 记：变形固体的基本假设 2、领 会：外力、内力、应力、应变的基本概念；杆件

3、变形的基本形式。3、简单应用：力和变形的关系 第2单元 拉伸与压缩 （8学时）知 识 点 轴向拉压的概念；内力、轴力和变形的特点；轴力图及其绘制；材料的拉、压力学性能及其曲线形态；轴向拉压强度校核及变形计算；圣维南原理。重 点 材料的拉、压力学性能及曲线，轴力与轴力图，轴向拉压强度及变形计算。难 点轴向拉压破坏与横截面、斜截面应力之间的关系基本要求1、识 记：轴向拉压的概念；比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限；胡克定律2、领 会：能量法、圣维南原理 3、简单应用：轴向拉压强度校核；典型材料变形各阶段描述；变形计算第3单元 扭转 （8学时）知 识 点 扭转的变形分析；扭矩、扭矩图；切应力互等

4、定理；扭转强度条件、扭转刚度条件；圆轴扭转应变能；等直非圆截面杆自由扭转的应力和变形特点重 点 扭矩、扭矩图；切应力互等定理；扭转强度条件、扭转刚度条件难 点 圆轴扭转时剪应力和扭转变形公式的推导过程基本要求1、识 记：扭矩、扭矩图；扭转强度条件、扭转刚度条件2、领 会：截面法求扭矩；切应力互等定理；3、简单应用：扭转强度、刚度校核第4单元 梁的弯曲 （16学时）知 识 点 梁的弯曲、梁的计算简图、剪力、弯矩的概念；截面法求剪力和弯矩；梁的剪力图和弯矩图；利用弯矩、剪力、分布载荷集度之间微分关系分析内力；平面刚架和曲杆内力图；梁横截面正应力、切应力分析与校核；梁的位移；求梁的位移和转角的积分法

5、以及叠加法；梁弯曲应变能重 点 截面法求梁横截面剪力和弯矩；剪力和弯矩图；利用弯矩、剪力、分布载荷集度之间微分关系分析内力；梁横截面正应力分析与强度校核；求梁的位移和转角的积分法以及叠加法难 点 利用弯矩、剪力、分布载荷集度之间微分关系分析内力；梁横截面的正应力公式分析基本要求 1、识 记：剪力、弯矩；转角、挠度；边界条件 2、领 会：利用弯矩、剪力、分布载荷集度之间微分关系分析内力；叠加法求变形3、综合应用：梁的强度校核第5单元 简单的超静定问题 （4学时）知 识 点 超静定的概念；拉压、扭转超静定问题分析；简单超静定梁分析重 点 拉压杆件、同轴扭转及简单梁超静定分析难 点 变形协调方程确定

6、基本要求 1、识 记：超静定、超静定次数、变形几何相容方程2、领 会：变形几何相容条件 第6单元 应力状态和强度理论 （10学时）知 识 点 一点的应力状态的概念；平面应力状态的解析法；主应力、主平面的概念；应力圆的概念及图解法；三向应力状态；广义胡克定律；四种常用强度理论重 点 一点的初始单元体构建；平面应力状态的解析法分析；应力圆的概念及应用；四种常用强度理论难 点 构建初始单元体；主应力、最大切应力分析基本要求 1、识 记：一点的应力状态；主应力、主平面；四种常用强度理论公式2、领 会：一点的应力状态；空间应力与应变的关系 3、简单应用：单元体应力状态分析 4、综合应用：受力构件给定点的

7、应力状态分析 第7单元 组合变形及连接部分计算 （5学时）知 识 点 组合变形的概念；两相互垂直平面内的弯曲；拉压与弯曲组合；扭转与弯曲组合；连接件剪切与积压的计算重 点 外载荷的分解简化；弯曲与扭转组合变形的强度计算难 点 弯扭组合危险点应力状态分析基本要求1、识 记：截面核心2、领 会：组合变形叠加原理3、简单应用：组合变形危险点应力分析 第8单元 压杆稳定 （4学时）知 识 点 压杆稳定性的概念；细长压杆临界力的欧拉公式；不同约束条件压杆的长度因素；压杆的柔度；欧拉公式的应用范围；压杆稳定性计算重 点 不同约束条件压杆的长度因素；压杆的柔度；压杆稳定性计算难 点 区分不同柔度的压杆，会正

8、确运用欧拉公式基本要求1、识 记：压杆的长度因素；压杆的柔度2、领 会：欧拉公式的应用范围3、综合应用：压杆稳定性计算学时分配 知识单元理论学时基本概念3拉伸与压缩8扭转8梁的弯曲16简单的超静定问题4应力状态和强度理论10组合变形及连接部分计算5压杆稳定4合计58（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的通过实验课教学，使学生掌握测定材料力学性能的基本知识、基本技能和基本方法。通过实验，了解材料试验机、应变仪等设备的使用，验证课程中的相关理论，并锻炼学生动手解决实际问题的能力。实验教学环节培养学生能力标准 掌握试验原理，仪器操作熟练，报告撰写规范实验项目、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序

9、号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1低碳钢的拉伸观察低碳钢试件拉伸过程中的现象，测定拉伸强度极限2验证根据总人数确定15-202铸铁的拉伸观察铸铁试件拉伸过程中的现象，测定拉伸强度极限2验证根据总人数确定15-203铸铁的压缩观察铸铁试件压缩过程中的现象，测定压缩强度极限2验证根据总人数确定15-202、选开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1低碳钢的压缩实验观察铸铁试件压缩过程中的现象，了解其拉伸特性2验证根据总人数确定15-202矩形梁纯弯曲时正应力分布电测实验测量纯弯曲梁上应变随高度的分布规律，验证

10、平面假设的正确性2验证根据总人数确定15-203、主要仪器设备万能材料试验机四、教学方法与手段 本课程是教学方法应以课堂讲授为主，采用板书与PowerPoint 演示文稿课件相结合的授课方。在教学过程中要多举工程中的实例，进行案例分析、资料讨论，运用多媒体教学手段和教具，教学过程更生动高效，增强学生的感性认识，加深学生对知识点的理解和掌握。 五、考核要求、方式与成绩评定 考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法 考核形式：考试 成绩评定：平时成绩20%，期末考试卷面成绩70%，实验10。如该课程纳入考试改革课程，考核方式按照具体考试改革办法实施。六、选用教材、讲义和主要参考书 1、建议教材 材料力学（I）.孙训方等编.高等教育出版社，2009年7月，第五版 工程力学（下）.刘长荣 肖念新编.中国农业科技出版社，2002年2月，第一版 2、参考书 材料力学.单辉祖编著.高等教育出版社，2002年2月，第一版. 材料力学.范钦珊主编.高等教育出版社，2000年2月，第一版. 材料力学800题.胡增强等编.中国矿业出版社，1994年10月第一版.