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文档简介

《工程力学B》教学大纲课程英文名EngineeringMechanicsB课程代码01M0039学分4总学时64理论学时57实验/实践学时7课程类别学科基础课课程性质选修先修课程《高等数学》、《大学物理》适用专业安全工程开课学院质量与安全工程学院一、课程地位与课程目标(-)课程地位工程力学是工科院校各专业必修的学科基础课,该课程对培养学生的工程意识与能力有着极其重要的地位,是工程类学生的核心课程之一。(-)课程目标通过学习,要求学生掌握构件受力时的基本概念和分析研究方法,对工程中的力学问题具备必要的知识,并能对杆件的强度、刚度和稳定性等问题具有一定的设计与计算能力,并为后续课程做必要的准备。.理解力的概念;刚体的概念;静力学公理;约束与约束反力;物体的受力分析;受力图;能够利用力系平衡条件,建立力的平衡方程,解决工程实际问题。.掌握工程实际中的轴向拉伸与压缩问题;轴向拉伸与压缩时的内力;横截面与斜截面上的应力;拉伸与压缩时材料的力学性能;应力集中的概念;轴向拉伸与压缩时的变形;失效、许用应力与强度计算;拉伸与压缩静不定问题;连接部分的强计算。并能够解决弯曲、扭转及组合变形等复杂应力状态的实际工程问题。.理解压杆稳定的概念;细长压杆的临界力;欧拉公式的适用范围中小柔度杆的临界应力;压杆的稳定计算与合理设计。,掌握循环应力与疲劳破坏;S-N曲线与材料的疲劳极限;影响构件疲劳极限的主要因素;对称循环应力下的疲劳强度计算。(三)思政教育目标.通过对《工程力学B》这门课的学习,可以培养具备力学基础理论知识、计算和试验能力,能在各种工程(如机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计和力学教学工作的高级工程科学技术人才。.目前工程力学在各领域的应用愈发广泛,通过对工程力学基础知识的讲授,并有选择性的介绍部分有代表性的新理念,使同学们了解工程力学领域的发展趋势,培养同学们对于新形势下工程力学研究的新思想、新方法进行科学探索的创新精神。.通过展示我国改革开放以来在工程力学领域发展上取得的成绩,让同学们明白建国70年以来的成就已充分证明了中国所选择的道路的正确性,要对我们所选择道路充满自信。.通过讲授工程力学的历史和发展,了解中国在工程力学领域发展史上的地位和所做的贡献,培养学生的爱国情怀,并为学生树立科学的世界观奠定基础。5,摒弃传统教学方式,在某些章节采用小组合作、PPT汇报等形式,让每一位同学更好的参与到课程中,共同解决一些承压设备方面的复杂问题,培养学生团队协作精神。二、课程目标达成的途径和方法以课堂教学为主,结合自学、课堂讨论、课外作业、小组大作业等。课堂教学以ppt结合板书教学为主,理论和实践相结合。其中融入实际工程实例讲解,提高学生的学习兴趣,使学生能够更加容易理解抽象的力学计算理论知识点,熟悉该课程理论知识体系,形成良好的思维方式和学习方法。充分引入互动环节,提高教学效果。要求学生提高自学能力、布置适量的课外作业,有时可配合小组大作业的情况。三、课程目标与相关专业要求的对应关系课程目标毕业要求(支撑程度H、M、L)毕业要求1毕业要求4毕业要求7课程目标(1)HLM课程目标(2)HLM课程目标(3)HLL课程目标(4)HLL毕业要求分解指标点支撑权重毕业要求1:工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决安全工程领域的复杂工程问题。1-2掌握工程图学、热工基础、工程力学等工程基础知识,并能用于解决安全工程领域的相关问题。0.15四、课程主要内容及基本要求(-)课程主要内容静力学部分第一章静力学的基本概念,受力图力的概念;刚体的概念;静力学公理;约束与约束反力;物体的受力分析;受力图;第二章汇交力系工程中的汇交力系问题;汇交力系合成的几何法;汇交力系平衡的几何条件;汇交力系合成的解析法;空间汇交力系平衡方程及其应用;第三章力偶系力对点的矩矢;力偶与力偶矩矢;力偶的等效;力偶系的合成与平衡条件;第四章平面一般力系工程中的平面一般力系问题;力线平移定理;平面一般力系向一点简化主矩与主矢;简化结果分析合力矩定理;平面一般力系的平衡条件与平衡方程;平面平行力系的平衡方程;静定与静不定问题;物体系的平衡;摩擦平衡问题;第五章空间力系空间任意力系的简化;力对轴的矩;空间任意力系的平衡条件。第六章静力学专题桁架、摩擦和重心材料力学部分第七章绪论材料力学的研究对象;基本假设;外力与内力;正应力与切应力;正应变与切应变第八章轴向拉伸与压缩工程实际中的轴向拉伸与压缩问题;轴向拉伸与压缩时的内力;横截面与斜截面上的应力;拉伸与压缩时材料的力学性能;应力集中的概念;轴向拉伸与压缩时的变形;失效、许用应力与强度计算;拉伸与压缩静不定问题;连接部分的强计算。第九章扭转工程实际中的扭转问题;动力传递与扭矩;切应力互等定律与剪切胡克定律;扭转时的内力;圆轴扭转时的应力与变形;圆轴扭转时的强度与刚度计算;非圆截面轴的扭转介绍。第十章弯曲内力工程实际中的弯曲问题;剪力与弯曲;剪力图与弯矩图;剪力、弯矩和分布载荷集度间的关系;非均布载荷梁的剪力与弯矩。第十一章弯曲应力梁弯曲时的正应力;惯性矩的计算;对称梁弯曲时的切应力;梁弯曲时的强度计算;梁的合理强度设计;双对称截面梁的非对称弯曲;弯拉(压)组合。第十二章弯曲变形工程实际中的弯曲变形问题;梁的挠曲线近似微分方程;用积分法求梁的变形;用叠加法求梁的变形;梁的刚度校核;静不定梁第十三章应力状态分析应力状态的概念;平面应力状态分析;极值应力与主应力;复杂应力状态下的最大应力;空间应力状态;广义胡克定律。第十四章复杂应力状态下的强度问题关于断裂的强度理论,关于屈服的强度理论;弯曲扭转组合与弯拉(压)扭组合;承压薄壁圆筒的强度计算。第十五章压杆的稳定压杆稳定的概念;细长压杆的临界力;欧拉公式的适用范围中小柔度杆的临界应力;压杆的稳定计算与合理设计。第十六章疲劳强度问题循环应力与疲劳破坏;S-N曲线与材料的疲劳极限;影响构件疲劳极限的主要因素;对称循环应力下的疲劳强度计算。(二)课程的基本要求静力学部分掌握力、刚体的概念,理解静力学公理,熟练掌握约束与约束反力的确定、能正确的对物体进行受力分析和受力图绘制;掌握汇交力系、力偶系、平面一般力系的力的合成方法,掌握各种力系和物体系统的平衡问题的求解;基本掌握空间力系的平衡问题的求解方法。与毕业要求的对应关系通过学习静力学基本知识,培养学生对物体进行受力分析,解决物体平衡问题。为后期正确认识工程对于客观世界和社会的影响打好基础。材料力学部分掌握将杆类构件简化为计算简图的方法;掌握直杆在常见载荷作用下的变形形式,并能熟练地分析杆件的内力,绘制相应的内力图;熟练掌握杆件在基本变形下的应力计算方法,掌握杆件变形的计算方法;熟练掌握杆件在基本变形下的强度计算方法,掌握杆件刚度的计算方法。了解一次静不定问题(拉、压、扭转和弯曲)的求解方法;掌握应力状态理论和强度理论;掌握组合变形下的强度计算;掌握计算简单压杆的临界载荷和临界应力,掌握简单压杆的稳定校核问题。了解交变应力下材料的破坏特性;了解材料的各种基本力学性能,了解电测实验应力分析的基本原理和方法。通过学习杆件在几种基本变形下的内力分析、强度计算,以及复杂应力作用下的强度计算、压杆稳定、断裂疲劳等知识,培养学生职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护以及可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规,能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。五、课程学时安排

章节号教学内容学时数学生任务(作业、自学、讨论等任务要求)对应课程目标第一章静力学的基本概念,受力图4完成章节后作业课程目标1第二章汇交力系2完成章节后作业课程目标1第三章力偶系2完成章节后作业课程目标1第四章平面任意力系4完成章节后作业课程目标1第六章静力学专题4安排静力学专题讨论课程目标1第七章材料力学绪论2预习材力内容,完成作业课程目标2第八章轴向拉伸与压缩4完成章节后作'也,实验1课程目标2第九章扭转4完成章节后作业,实验2课程目标2第十章弯曲内力4完成章节后作业课程目标2第十一章弯曲应力6完成章节后作业,实验3课程目标2第十二章弯曲变形4完成章节后作业课程目标2第十三章应力状态分析6完成章节后作业课程目标2第十四章复杂应力状态强度问题5完成章节后作业,实验4课程目标2第十五章压杆稳定问题4完成章节后作业课程目标3第十六章疲劳强度问题2课程大讨论课程目标4六、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求学生任务实验性质实验类别1金属材料拉伸实验2测定低碳钢的弹性模量E;测定低碳钢的力学性能实验报告验证必做2金属材料扭转实验1测定低碳钢的扭转的弹性模量G测定金属材料扭转时的变形性能实验报告验证必做3弯曲正应力实验2测定梁在纯弯曲下的弯曲正应力分布规律;实验报告验证必做4弯扭组合变形实验2测定梁在弯扭组合变形下应力分布规律实验报告验证必做5两种不同材料组成的胶接叠梁的弯曲实验2测定由两种不同材料组成的胶接叠梁正应力分布规律实验报告验证选修七、考核方法及成绩评定考核内容考核方式评定标准(依据)占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业、实验等实验10%,到课率、课堂表现、平时作业20%30%期末考核闭

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