《工程力学HB2》课程教学大纲

1、 工程力学HB2课程教学大纲课程英文名称：Engineering Mechanics HB2课程编号：HZ191170课程类别：专业教育课程课程性质：必修学 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：交通工程开课部门：环境与资源学院先修课程：高等数学A1、高等数学A2、大学物理B1、大学物理B2、工程力学HB1后继课程：结构力学B、结构设计原理、桥梁工程B课程目标通过本课程的学习，使学生具备下列能力：1、对材料力学的基本概念、基础理论、基本分析方法有系统认识；明确材料力学与工程实践的关系。2、掌握对杆件内力、应力及变形进行分析计算的方法，能熟练分析计算杆件

2、在基本变形下的内力、应力及位移，并能进行强度和刚度的校核分析。3、掌握一点处应力状态的理论及分析方法，掌握常用强度理论及其原理，并能应用于组合变形下杆件危险点的应力分析与强度校核。4、对压杆的稳定性概念有明确的认识，会计算轴向受压杆的临界应力，并进行稳定性校核。二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求1、2、3、41.2 掌握工程基础知识，能应用其基本概念、基本原理与方法，针对交通工程相关工程问题进行判别和分析1. 具备数学、自然科学、交通工程基础和专业知识，并能用于解决交通工程相关复杂工程问题2、3、42.2 应用工程科学的基本原理，分析交通工程相关问题并获得其解决途径2能够应

3、用数学、自然科学和交通工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂交通工程问题，以获得有效结论三、教学内容与教学方法和课程目标与的对应关系工程力学HB2教学内容教学方法课程目标教学环节训练环节1绪论及基本概念授课2学时课堂问答12杆件拉伸与压缩问题授课8学时作业11、23杆件的扭转问题授课6学时作业21、24梁弯曲内力、应力与变形授课14学时作业3、41、25简单超静定问题授课3学时课堂问答1、26应力状态与强度理论授课8学时作业51、37组合变形及连接部分计算授课4学时课堂问答1、2、38压杆稳定问题授课3学时作业61、4四、课程的主要内容及基本要求第1单元 绪论及基本概念 （2学

4、时，支撑课程目标1） 知 识 点材料力学的任务、研究对象和方法；研究平衡构件内力的截面法；研究变形体时的基本假设；工程等截面杆形构件变形的四种基本形式。重 点静力学理论研究可变形固体时的基本假设；工程等截面杆形构件变形的四种基本形式。基本要求1、识 记：静力学理论研究可变形固体的基本假设；杆件变形的基本形式。2、领 会：静力学理论研究可变形固体的基本假设的内涵，内力及截面法原理。3、简单应用：杆件变形的四种基本形式区分。第2单元 杆件拉伸与压缩问题 （8学时，支撑课程目标1、2）知 识 点杆件轴向拉伸及压缩的概念；轴向拉压问题的轴力分布与轴力图绘制；应力、应变的概念；轴向拉压问题杆件横截面、斜

5、截面上的应力及其分布；材料的拉、压力学性能及其曲线形态；轴向拉压杆的变形与杆件变形能；节点位移图；应力集中的概念。重 点轴向拉压问题的轴力分布与轴力图绘制；轴向拉压问题杆件横截面、斜截面上的应力及其分布。难 点应力、应变的概念。 基本要求1、识 记：强度、极限应力、许用应力、泊松比、弹性模量、比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限、胡克定律等基本概念。2、领 会：应力、应变的概念；轴向拉压问题杆件截面上的内力、应力分布规律。3、简单应用：轴力图绘制、截面应力分析。4、综合应用：轴向拉压杆的强度校核及变形计算。第3单元 杆件的扭转问题 （6学时，支撑课程目标1、2）知 识 点平行于杆轴的外力偶矢

6、量作用效果与扭转的概念；外力偶矩的计算，扭矩的分布与扭矩图的绘制；切应力互等定理；圆轴扭转的截面应力与强度条件；圆轴扭转的变形与刚度条件；等直圆杆扭转应变能；等直非圆截面杆自由扭转时横截面应力分布。重 点扭矩图的绘制；切应力互等定理；剪应力的分布规律及其计算；圆轴扭转的应力和变形计算。难 点圆轴扭转的应力分布与变形计算；单位长度扭转角的概念。基本要求1、识 记：扭转、扭转引起的截面切应力、切应变、剪切胡克定律、切变模量、扭转截面系数、极惯性矩、单位长度扭转角、相对扭转角、扭转刚度等基本概念。2、领 会：扭转问题横截面上的剪应力分布规律；切应力互等定理；单位长度扭转角。3、简单应用：扭矩图的绘制

7、；相对扭转角的计算。4、综合应用：圆轴扭转强度、刚度的校核。第4单元 梁弯曲的内力、应力与变形 （14学时，支撑课程目标1、2）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；剪力方程和弯矩方程；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。梁弯曲时横截面正应力与正应力强度条件；梁弯曲时横截面切应力与切应力强度条件；梁的合理设计。挠度与转角的概念；挠曲线近似微分方程、转角方程；边界条件；用积分法和叠加法求梁的变形；梁的刚度校核及提高梁刚度的措施；梁的弯曲应变能。重 点剪力和弯矩及其计算；利用弯矩、剪力、分布载荷集度之间微分关

8、系分析内力；剪力图与弯矩图。梁弯曲时横截面正应力、剪应力分布规律及其计算。挠曲线微分方程；转角方程；用积分法和叠加法求弯曲变形。难 点剪力方程与弯矩方程；剪力图与弯矩图。梁弯曲时横截面正应力、剪应力分布规律及其计算。积分法和叠加法求弯曲变形。基本要求1、识 记：弯曲、对称弯曲、弯矩、剪力的概念。纯弯曲、横力弯曲、中性轴、静矩、惯性矩、弯曲刚度、弯曲截面系数。挠度、转角、挠曲线、边界条件等概念。2、领 会：剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图之间的关系。梁弯曲时截面切应力的分布。叠加法求梁的变形。3、简单应用：剪力图、弯矩图的绘制；梁横截面正应力计算。4、综合应用：梁的强度校核及变形计算。 第5单元 简

9、单超静定问题 （3学时，支撑课程目标1、2）知 识 点超静定问题的概念；变形几何相容方程；拉压静定问题；扭转超静定问题；简单超静定梁。重 点拉压杆件、同轴扭转及简单梁超静定问题分析难 点变形几何相容方程确定基本要求1、识 记：超静定问题、超静定次数、基本静定系。2、领 会：变形几何相容条件；温度应力、装配应力。3、简单应用：简单超静定问题的约束力和内力分析。第6单元 应力状态与强度理论 （8学时，支撑课程目标1、3）知 识 点一点处的应力状态；平面应力状态的解析法；平面应力状态的图解法；空间应力状态；空间应变状态分析；广义虎克定律；空间应力状态下的应变能密度；四种基本强度理论及其相当应力；莫尔

10、强度理论；强度理论的应用。重 点平面应力状态的解析法；平面应力状态的图解法；广义虎克定律；四种基本强度理论及其相当应力。难 点初始单元体的构建；主应力、最大切应力分析；空间应力状态下的应变能密度；莫尔强度理论。基本要求1、识 记：单元体、应力状态、主应力、主应变、应力圆、应变能密度、强度理论等概念。2、领 会：一点的应力状态；空间应力与应变的关系；空间应力状态下的应变能密度。3、简单应用：给定单元体应力状态分析。4、综合应用：工程构件危险点的判定与强度校核。第7单元 组合变形及连接部分计算 （4学时，支撑课程目标1、2、3）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；

11、扭转与弯曲组合；连接件的实用计算；铆钉连接的计算。重 点组合变形外载荷的分解简化；扭转与弯曲组合变形的强度计算。难 点弯扭组合危险点应力状态分析；截面核心分析；铆钉连接的计算。基本要求1、识 记：组合变形、偏心拉伸（压缩）、截面核心、惯性半径、剪切、剪切面、挤压、挤压力2、领 会：组合变形叠加原理；截面核心的概念；计算挤压面积3、简单应用：剪切、挤压问题的计算。4、综合应用：组合变形危险点应力分析。第8单元 压杆稳定问题 （3学时，支撑课程目标1、4）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；欧拉公式的应用范围；压杆的柔度；欧拉临界应力曲线；压杆稳定性计

12、算。重 点欧拉公式；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。难 点欧拉公式推导；欧拉公式的应用判定；细长压杆的稳定性校核。基本要求1、识 记：压杆稳定、失稳、临界力、临界应力、柔度、大柔度压杆、小柔度压杆等概念；失稳失效与强度失效的区别与联系；欧拉公式。2、领 会：欧拉公式的应用范围。3、简单应用：细长压杆的临界力、柔度计算。4、综合应用：压杆稳定性计算。理论学时分配 知识单元理论学时第1单元 绪论及基本概念2第2单元 杆件拉伸与压缩问题 8第3单元 杆件的扭转问题 6第4单元 梁弯曲内力、应力与变形14第5单元 简单超静定问题3第6单元 应力状态与强度理论8第7单元 组合

13、变形及连接部分计算4第8单元 压杆稳定问题3合计48五、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理论和实践的动态。理论教学要结合学生现场观察分析、实验、作业等教学形式，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。六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容覆盖各教学单元的全部教学内容。考试范围不超过大纲的内容。考核形式：过程考核与期末考试相结合。期末考试时间为100分钟。成绩评定：成绩评定采用结构评分，作业占30%，期末考试占70%。其中：作业布置6次，每次分值为1-5分，每次作业得分根据准确性和实效性酌情给定；期末考试为闭卷笔试，分值占70%。评价环节评估课程目标对应毕业要求平时成绩（占总成绩的30%）作业1、2、3、4课程目标1、22.2作业5课程目标32.2作业6课程目标42.2期末考试（占总成绩的70%）模块1课程目标1、2、3、41.2、2.2（15分）模块2课程目标1、2、3、41.2、2