《工程力學(xué)》(機(jī)械五年制)

1、工程力學(xué)(機(jī)械五年制)、工程力學(xué)課程教學(xué)大綱課程名稱：工程力學(xué) 課程類型：必修課、專業(yè)基礎(chǔ)課總 學(xué) 時：80 講課學(xué)時：78 實(shí)驗學(xué)時：2學(xué) 分：4一、課程目的、性質(zhì)和任務(wù)1、 課程目的：了解工程中有關(guān)力學(xué)方面的知識。2、課程性質(zhì)：工程力學(xué)是一門研究物體機(jī)械運(yùn)動一般規(guī)律和有關(guān)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、和穩(wěn)定性理論的科學(xué)。它主要包含理論力學(xué)（靜力學(xué)部分）、運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)和材料力學(xué)三部分的內(nèi)容。它以高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)為基礎(chǔ)，通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具有初步對工程力學(xué)問題的簡化能力，一定的分析與計算能力，是學(xué)習(xí)有關(guān)后繼課程和從事專業(yè)技術(shù)工作的基礎(chǔ)。3、主要任務(wù)：學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)生掌握物體的受力分析、平衡條

2、件及熟練掌握平衡方程的應(yīng)用；掌握基本構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題的分析和計算，了解剛體的簡單運(yùn)動和功及能的一些基本知識。二、教學(xué)基本要求教學(xué)要求中，有關(guān)定義、定理、性質(zhì)等概念的內(nèi)容按“知道，了解、理解”三個層次要求；有關(guān)計算、公式運(yùn)用等方法的內(nèi)容按“會、掌握、熟練掌握”三個層次要求；有關(guān)實(shí)驗按“觀察、學(xué)會”二個層次要求。通過學(xué)習(xí)達(dá)到相當(dāng)于高職高專（工科）學(xué)生所應(yīng)有的工程力學(xué)的知識水平。教學(xué)要求分為認(rèn)知要求和能力培養(yǎng)兩個方面。認(rèn)知要求分8點(diǎn)敘述如下：知道：知道定義、定理、性質(zhì)等概念的名稱、術(shù)語。了解：初步了解定義、定理、性質(zhì)含義及其簡單應(yīng)用。理解：懂得定義、定理、性質(zhì)的內(nèi)含，以及與其他相關(guān)知識的

3、聯(lián)系。會：給出計算方式和計算公式，能夠計算出正確的力學(xué)結(jié)果。掌握：能夠應(yīng)用計算方式和計算公式去解決一些簡單的力學(xué)問題。熟練掌握：能夠應(yīng)用計算方式和計算公式去解決一些綜合性的工程力學(xué)問題觀察：通過力學(xué)實(shí)驗觀察能夠歸納出有用的結(jié)論。學(xué)會：即對簡單的力學(xué)實(shí)驗自己能夠獨(dú)立做出。最基本和最常用的定義、概念和計算公式要求熟練掌握。一般的定義、概念、公式和計算方法要求學(xué)生理解。加深的內(nèi)容、擴(kuò)充的內(nèi)容、難度比較大的內(nèi)容要求學(xué)生了解和知道。具體要求由任課老師根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況決定。三、課程教學(xué)目標(biāo)1、知識教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生在中學(xué)物理力學(xué)的基礎(chǔ)上，學(xué)好從事社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的專業(yè)技術(shù)課程所必需的工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識，進(jìn)

4、一步培養(yǎng)學(xué)生解決工程中常見力學(xué)問題的分析能力、對力學(xué)問題的計算能力、基本計算工具使用能力、對力的抽象想象能力、力學(xué)圖形的繪制能力、處理能力和簡單實(shí)際應(yīng)用能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和辯證唯物主義思想。具體目標(biāo)有三：（1）、掌握剛體平衡方程的應(yīng)用。 （2）、了解質(zhì)點(diǎn)、剛體的簡單運(yùn)動和功及能的一些基本知識。（3）、掌握基本構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題的分析。2、能力教學(xué)目標(biāo)：能力培養(yǎng)目標(biāo)要求分為六個方面：分析工程中力學(xué)現(xiàn)象的能力。解決力學(xué)問題的基本計算能力。根據(jù)法則和公式正確的進(jìn)行運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)。計算工具的使用能力：正確

5、使用一般的函數(shù)型計算器及常用的數(shù)學(xué)用表求解工程中的力學(xué)問題。力學(xué)圖形的處理能力：能繪制常用的受力圖，內(nèi)力圖和應(yīng)力分布圖及解決工程中力學(xué)問題的一些輔助圖。力學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用能力：能夠用所學(xué)力學(xué)知識解決工程中的一些力學(xué)問題。綜合思維能力：針對力學(xué)現(xiàn)象，具有初步的分析、比較、綜合、推理能力，應(yīng)用力學(xué)概念和方法，辯明力學(xué)現(xiàn)象和力學(xué)抽象關(guān)系，形成良好的邏輯思維習(xí)慣。、素質(zhì)教學(xué)目標(biāo)：（1）、使學(xué)生具有遵守國家力學(xué)有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣。（2）、培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。（3）、培養(yǎng)學(xué)生精益求精，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。四、教學(xué)內(nèi)容及要求靜力學(xué)及運(yùn)動力學(xué) （3412*學(xué)時）（一）、緒論（2學(xué)

6、時）1、知識教學(xué)目標(biāo) 了解本課程的內(nèi)容、任務(wù)、研究對象、研究方法； 2、能力教學(xué)目標(biāo) 能了解本課程的內(nèi)容、任務(wù)、研究對象、研究方法；3、 重點(diǎn)、難點(diǎn)（1）重點(diǎn)：本課程的內(nèi)容、任務(wù)、研究對象、研究方法（2）難點(diǎn)：本課程的研究方法（二）、靜力學(xué)（32學(xué)時）1、知識教學(xué)目標(biāo) （1）了解靜力學(xué)的任務(wù)； （2）了解力、剛體和平衡的概念； （3）了解靜力學(xué)基本公理；（3）理解力矩和力偶的基本概念及其性質(zhì)（4）掌握平面問題中力對點(diǎn)之矩的計算（4）掌握常見典型約束的性質(zhì)及約束反力的確定； （5）掌握物體和簡單物體系統(tǒng)受力圖的畫法。 （6）了解力系的分類和特征；（7）理解平面一般力系的簡化原理； （8）掌握平面

7、一般力系向一點(diǎn)簡化的方法； （9）了解計算平面一般力系的主矢和主矩；（10）掌握平面一般力系的平衡方程和應(yīng)用（11）掌握匯交力系的平衡方程及應(yīng)用；（12）掌握平面力偶系的平衡方程及應(yīng)用； （13）掌握平面平行力系的平衡方程及應(yīng)用（14）掌握求解單個物體的平衡問題； （15）掌握求解簡單物體系統(tǒng)的平衡問題。（16）理解滑動摩擦的概念； （17）了解摩擦角和自鎖現(xiàn)象； （18）了解有摩擦的平衡問題。（19）了解空間力系的基本概念； （20）了解空間力系的平衡方程； （21）了解物體重心和形心的概念。 （22）會確定規(guī)則物體重心和形心。2、能力教學(xué)目標(biāo)能畫單個物體和簡單物系的受力圖。能利用 平面力系

8、的平衡方程求解單個物體和簡單物系的平衡問題。、重點(diǎn)、難點(diǎn)（1）重點(diǎn)：單個物體和簡單物系的受力圖。利用 平面力系的平衡方程求解單個物體和簡單物系的平衡問題。（2）難點(diǎn)：物系的平衡問題、有摩擦的平衡問題。 教學(xué)內(nèi)容1、靜力學(xué)基本概念及受力分析 （1）靜力學(xué)的任務(wù)； （2）力、剛體和平衡的概念； （3）靜力學(xué)基本公理（二力平衡公理、加減平衡力系公理）；（4）力矩，合力矩定理；（5）力偶，力偶的性質(zhì)； （6）力的平移定理； （7）約束、約束反力； （8）隔離體與受力圖。 2、平面力系 （1）力系的分類和特征； （2）平面一般力系的簡化，主矢和主矩；（固定端約束與相應(yīng)的約束反力） （3）平面一般力系的平

9、衡方程；（4）平面匯交力系的平衡方程；（5）平面力偶系的平衡方程； （6）平面平行力系的平衡方程；（7）靜定與超靜定問題的概念；（8）簡單物體系統(tǒng)的平衡問題；（9）滑動摩擦的概念； （10）摩擦角和自鎖現(xiàn)象，摩擦的平衡問題。 3、空間力系 （1）空間力系的基本概念；（力在坐標(biāo)軸上的投影，力對軸之矩） （2）空間力系的平衡條件簡介； （3）重心形心的坐標(biāo)計算公式，組合圖形的形心計算。 （三）、運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)（12學(xué)時）*1、知識教學(xué)目標(biāo)（1）理解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的概念及表示方法； （2）理解質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)基本方程（3）理解剛體的平移概念； （4）理解剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的概念；（5）理解點(diǎn)的合成運(yùn)動的基本概念及表

10、示方法； （6）知道點(diǎn)的速度合成定理（7）理解剛體的平面運(yùn)動的基本概念（8）掌握功和功率的概念； （9）理解質(zhì)點(diǎn)和剛體的動能； （10）會用點(diǎn)的速度合成定理計算質(zhì)點(diǎn)的動能和知道剛體動能的計算公式；2、能力教學(xué)目標(biāo)具有運(yùn)動力學(xué)最基本、最簡單的知識。3、重點(diǎn)、難點(diǎn)（1）重點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)基本方程的運(yùn)用。剛體繞定軸轉(zhuǎn)動（2）難點(diǎn)：點(diǎn)的速度合成定理、剛體的平面運(yùn)動、動能定理。教學(xué)內(nèi)容1、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動（1）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的概念及表示方法； （2）質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)基本方程；2、剛體的平移與繞定軸轉(zhuǎn)動（1）剛體的平移概念； （2）剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的概念；3、點(diǎn)的合成運(yùn)動（1）點(diǎn)的合成運(yùn)動的基本概念及表示方法； （2）點(diǎn)的速度

11、合成定理；4、剛體的平面運(yùn)動（1）剛體的平面運(yùn)動的基本概念； 5、動能定理（1）功和功率； （2）質(zhì)點(diǎn)和剛體的動能； （3）動能定理；（四）、材料力學(xué)（46學(xué)時）1、知識教學(xué)目標(biāo) （1）了解變形固體的基本概念和基本假設(shè)； （2）理解內(nèi)力、應(yīng)力、變形和應(yīng)變的概念； （3）熟練運(yùn)用截面法分析桿件軸力，正確繪制軸力圖； （4）理解拉、壓桿的虎克定律； （5）掌握桿件拉、壓時的強(qiáng)度校核和截面設(shè)計； （6）了解材料的基本力學(xué)性能以及試件拉、壓破壞時的現(xiàn)象和原因（7）了解剪切、擠壓的概念； （8）會剪切、擠壓的實(shí)用計算。（9）掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的內(nèi)力分析； （10）掌握圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和強(qiáng)度計算； （

12、11）了解純剪切變形、剪應(yīng)變、剪應(yīng)力等定理及剪切胡克定律。（12）了解梁的計算簡圖的典型形式； （13）掌握截面法求指定截面上的內(nèi)力，用內(nèi)力方程求內(nèi)力； （14）熟練掌握繪制內(nèi)力圖的方法。 （15）掌握梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計算； （16）會簡單圖形慣性矩的計算、慣性矩的平行移軸公式、組合截面慣性矩的計算； （17）了解常用截面梁的最大剪應(yīng)力公式、梁的剪應(yīng)力強(qiáng)度條件和強(qiáng)度計算； （18）了解梁變形的概念；掌握梁的剛度條件； （19）了解應(yīng)力狀態(tài)的的概念； （20）了解常用的幾種強(qiáng)度理論及其簡單的應(yīng)用。（21）了解彎曲與拉伸（壓縮）組合變形的強(qiáng)度計算公式及過程； （22）掌握彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形

13、的強(qiáng)度計算公式及過程2、能力教學(xué)目標(biāo) 能進(jìn)行基本變形的內(nèi)力計算，能繪制內(nèi)力圖。能利用基本變形的強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計算。3、重點(diǎn)、難點(diǎn)（1） 重點(diǎn)：基本變形的內(nèi)力圖，利用基本變形的強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計算。（2） 難點(diǎn)：彎曲的內(nèi)力圖、應(yīng)力狀態(tài)的的概念、組合變形的強(qiáng)度計算。教學(xué)內(nèi)容1、軸向拉伸和壓縮 （1）研究的對象、性質(zhì)和任務(wù)；（強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的概念）； （2）基本假設(shè)； （3）內(nèi)力、應(yīng)力、變形和應(yīng)變的概念； （4）基本構(gòu)件變形的形式；（5）軸力、軸力圖； （6）軸向拉壓時截面上的應(yīng)力； （7）軸向拉壓時的變形、線應(yīng)變；虎克定律、線彈性模量，抗拉壓剛度，橫向變形，泊松比； （8）材料的力學(xué)性能；（

14、低碳鋼的拉伸試驗，se 圖； 比例極限、彈性極限、屈服極限、強(qiáng)度極限、延伸率、截面收縮率，冷作硬化、冷拉時效、預(yù)應(yīng)力； 其它塑性材料的拉伸試驗；鑄鐵的拉伸試驗；低碳鋼和鑄鐵的壓縮試驗及兩類材料的比較） （9）軸向拉壓的強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計算；極限應(yīng)力、安全系數(shù)、許用應(yīng)力； 2、剪切與擠壓的實(shí)用計算 （1）剪切的概念，剪切的實(shí)用計算； （2）擠壓的概念，擠壓的實(shí)用計算。 3、圓軸扭轉(zhuǎn) （1）扭矩與扭矩圖； （2）剪應(yīng)力互等定理，剪切胡克定理，剪切彈性模量； （3）切應(yīng)力計算公式，極慣性矩，扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)； （4）許用切應(yīng)力，園軸軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件及其應(yīng)用； （5）相對扭轉(zhuǎn)角，剛度條件的簡單應(yīng)用。 4、平面

15、彎曲梁的內(nèi)力 （1）梁的計算簡圖的典型形式； （2）直梁平面彎曲時橫截面上的內(nèi)力彎矩和剪力，內(nèi)力正負(fù)號規(guī)定； （3）截面法求指定截面上的內(nèi)力； （4）用剪力方程、彎矩方程作單跨梁的剪力圖和彎矩圖； （5）荷載集度、剪力和彎矩之間的微分關(guān)系及其在繪制內(nèi)力圖上的應(yīng)用； （6）疊加法繪制彎矩圖。 5、梁的強(qiáng)度和變形 （1）純彎曲時的正應(yīng)力公式；（2）靜矩、慣性矩的概念及組合截面慣性矩計算； （3）梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件及強(qiáng)度計算； （4）矩形截面與工字形截面剪應(yīng)力的計算公式，常用截面梁的最大剪應(yīng)力公式； （5）梁的剪應(yīng)力強(qiáng)度條件； （6）梁的合理截面形式及變截面梁，提高梁抗彎強(qiáng)度的措施； （8）梁變形的

16、概念； （9）彎矩與撓曲線曲率間的關(guān)系，抗彎剛度； (10) 疊加法求梁的變形； (11) 梁的剛度條件；(12) 提高梁剛度的措施。 6、應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論 （1）軸向拉壓桿斜截面截面上的應(yīng)力； （2）應(yīng)力狀態(tài)的概念； （3）應(yīng)力狀態(tài)分析簡介； （4）強(qiáng)度理論的概念； 7、組合變形時桿件的強(qiáng)度計算（1）彎曲與拉伸（壓縮）組合變形的強(qiáng)度計算； （2）彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度計算教學(xué)建議： 軸向拉伸和壓縮、梁的彎曲、壓桿穩(wěn)定是本部分的重點(diǎn)；應(yīng)掌握軸向拉伸和壓縮的強(qiáng)度計算及梁的內(nèi)力、強(qiáng)度、變形分析，會計算受壓桿件的穩(wěn)定性；以上重點(diǎn)應(yīng)通過一定數(shù)量的作業(yè)方能達(dá)到掌握的目的。五、課程實(shí)踐環(huán)節(jié)材料軸向拉伸

17、（壓縮）實(shí)驗；（2學(xué)時）教學(xué)要求 會做材料軸向拉伸（壓縮）實(shí)驗；通過實(shí)驗?zāi)苷_理解材料的常用的各種力學(xué)指標(biāo)和力學(xué)性能。六、教學(xué)時間分配表序號內(nèi) 容課 時 分 配總學(xué)時授課學(xué)時習(xí)題課實(shí)驗機(jī)動（1）靜力學(xué)及運(yùn)動力學(xué) （3412*學(xué)時）一緒論 22二第一篇 靜力學(xué) 322661靜力學(xué)基本概念及受力分析 121022平面力系及摩擦 141223空間力系 642三第三篇 運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)*12*1211質(zhì)點(diǎn)的的運(yùn)動*2212剛體的平移與繞定軸轉(zhuǎn)動2213點(diǎn)的合成運(yùn)動*2214剛體的平面運(yùn)動2215動能定理44（2）材料力學(xué) （46學(xué)時）四第二篇 材料力學(xué) 46341024軸向拉伸和壓縮128225剪切與擠壓的實(shí)用計算446圓軸扭轉(zhuǎn)6427平面彎曲內(nèi)力8628平面彎曲梁的強(qiáng)度與剛度計算6429應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論 64210組合變形時桿件的強(qiáng)度計算 44合計（1）（2） 8012*68102七、推薦教材和教學(xué)參考書、教育部高職高專規(guī)劃教材工程力學(xué) 張定華主編 高等教育出版社、教育部高職高專規(guī)劃教材土木工程力學(xué)薛正庭 秦定龍等編 機(jī)械工業(yè)出版社、工程力學(xué) 李龍?zhí)弥骶?高等教育出版社八、說明、適用對象：機(jī)電類專業(yè)五年制高職、考核說明考核成績由期末期末筆試、平時練習(xí)、作業(yè)和平時表現(xiàn)等部分組成。平時作業(yè)必作題目為120個左右，未完成平時作業(yè)必作題目