《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、工程力學(xué)課程教學(xué)大綱課程代碼：210305課程名稱：工程力學(xué)/Engineering Mechanics學(xué)時(shí)/學(xué)分：96 / 6 先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)備及自動(dòng)化、材料成型及控制工程、汽車應(yīng)用技術(shù)、金屬材料工程開(kāi)課院系：基礎(chǔ)教學(xué)學(xué)院工程力學(xué)教學(xué)部開(kāi)課院系：基礎(chǔ)教學(xué)學(xué)院工程力學(xué)教學(xué)部教材：工程力學(xué)教程西南交大應(yīng)用力學(xué)與工程系編 2004年7月 參考教材：理論力學(xué)第六版哈爾濱工業(yè)大學(xué)理力教研室 高教社2002年8月教材：主要參考書(shū)：材料力學(xué) 單輝祖 高等教育出版社 2004年 4月 第二版 材料力學(xué) 劉鴻文 高等教育出版社 2004年 第四版一、課程的性質(zhì)和任務(wù) 工程力學(xué)包括

2、理論力學(xué)和材料力學(xué)這兩門課的主要部分內(nèi)容，是機(jī)電、材料、汽車等工科大學(xué)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。它的任務(wù)是使學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、工程制圖等課程的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單工程對(duì)象正確建立力學(xué)模型的能力，對(duì)這些力學(xué)模型進(jìn)行靜力學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)，動(dòng)力學(xué)（包括瞬時(shí)與過(guò)程）分析和計(jì)算的能力；同時(shí)對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性等問(wèn)題有明確的基本概念和基本計(jì)算能力。能利用工程力學(xué)的基本概念判斷分析結(jié)果正確與否的能力。并為后續(xù)課程學(xué)習(xí)、以及從事工程技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容和基本要求 理論力學(xué)內(nèi)容部分和基本要求：（一） 靜力學(xué)： 力的概念；約束及約束力；物體的受力分析；各種力系的簡(jiǎn)化與平衡；摩擦和物體的重心。

3、（二） 運(yùn)動(dòng)學(xué)： 描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程、在其基礎(chǔ)上求點(diǎn)速度和加速度；剛體的平動(dòng)與定軸轉(zhuǎn)動(dòng)方程的建立、如何求其速度和加速度；重點(diǎn)講授點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)和剛體的平面運(yùn)動(dòng)。（三） 動(dòng)力學(xué)： 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程，動(dòng)力學(xué)普遍定理應(yīng)用，慣性力的概念及達(dá)朗伯原理。 學(xué)完理論力學(xué)后，應(yīng)完整地理解基本內(nèi)容，掌握基本概念、基本理論和基本方法，并達(dá)到下列要求：1、 具有從簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題中提出理論力學(xué)問(wèn)題的初步能力。2、 能選取分離體并正確畫(huà)出受力圖。3、 平面力系和空間力系的簡(jiǎn)化；能熟練運(yùn)用平面力系的平衡方程求解簡(jiǎn)單物系的平衡問(wèn)題（包括考慮有摩擦力的情況）。4、 能正確地運(yùn)用分解和合成的方法分析點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。能熟練運(yùn)用點(diǎn)的速度合成定

4、理。熟練地計(jì)算剛體作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度和剛體上點(diǎn)的速度。5、 能正確運(yùn)用動(dòng)力學(xué)普遍定理求解簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。6、 能熟練地運(yùn)用達(dá)朗伯原理求解簡(jiǎn)單的動(dòng)反力問(wèn)題。 材料力學(xué)內(nèi)容部分和基本要求：（一）緒論、拉伸和壓縮 材料力學(xué)的任務(wù)。變形固體的基本假設(shè)。桿件變形的基本形式。桿件拉壓的概念，截面法。拉壓時(shí)桿的內(nèi)力、應(yīng)力和變形?；⒖硕?。材料的力學(xué)性能。應(yīng)力集中的概念。 （二）剪切 剪切、擠壓的概念和實(shí)用計(jì)算。（三）扭轉(zhuǎn) 扭轉(zhuǎn)的概念。剪切虎克定律。剪應(yīng)力互等定理。圓截面軸扭轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)力、應(yīng)力和變形。扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件和剛度條件。（三）截面幾何性質(zhì) 靜矩、慣性矩、慣性積、慣性半徑、平行移軸公式，簡(jiǎn)單組合截面慣性矩的計(jì)

5、算。（四）彎曲 梁的彎曲內(nèi)力、內(nèi)力圖；對(duì)稱截面梁的彎曲正應(yīng)力。梁的正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算。矩形截面梁的剪應(yīng)力簡(jiǎn)介；用積分法和疊加法計(jì)算梁的位移，梁的剛度校核。（五）應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論 一點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)，主應(yīng)力及最大剪應(yīng)力的概念。用解析法分析平面應(yīng)力狀態(tài)。 廣義虎克定律。強(qiáng)度理論的概念。常用的強(qiáng)度理論及其應(yīng)用。（六）組合變形下的強(qiáng)度計(jì)算 拉（壓）與彎曲組合的強(qiáng)度計(jì)算。圓軸彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形情況下的強(qiáng)度計(jì)算。（七）壓桿穩(wěn)定 壓桿穩(wěn)定的概念。臨界載荷的歐拉公式、歐拉公式的適用范圍。壓桿穩(wěn)定計(jì)算。 通過(guò)材料力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到下列要求： 1) 對(duì)材料力學(xué)的基本概念有明確的認(rèn)識(shí)。2) 具有將簡(jiǎn)單桿類部件簡(jiǎn)

6、化為力學(xué)簡(jiǎn)圖的初步能力。能夠計(jì)算桿件在簡(jiǎn)單載荷作用 下的內(nèi)力，并作相應(yīng)的內(nèi)力圖。3) 能分析直桿在基本變形時(shí)的應(yīng)力，能作簡(jiǎn)單的強(qiáng)度計(jì)算。對(duì)圓軸和梁能作簡(jiǎn)單載 荷作用下的剛度計(jì)算。4) 對(duì)應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論有初步認(rèn)識(shí)。能應(yīng)用疊加法對(duì)簡(jiǎn)單的組合變形桿件進(jìn)行強(qiáng) 度計(jì)算。 5) 掌握簡(jiǎn)單壓桿穩(wěn)定性計(jì)算。 6) 了解典型工程材料的基本力學(xué)性能，破壞現(xiàn)象以及常用的測(cè)試方法。三、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)、習(xí)題課或討論課）內(nèi)容和基本要求為幫助學(xué)生掌握所學(xué)的基本任務(wù)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中要完成一定數(shù)量的課外作業(yè)。建習(xí)題總量為200道左右。材料力學(xué)：建議對(duì)拉伸和壓縮、彎曲應(yīng)力、組合變形、安排分析討論課。實(shí)驗(yàn)： 1. 拉伸、壓縮實(shí)驗(yàn)；2

7、. 扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)；3. 彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)。 四、教學(xué)時(shí)數(shù)分配理論力學(xué)部分： 課 程 內(nèi) 容講課 習(xí)題課 討論課小計(jì) 緒論.靜力學(xué)基本概念和公理 2 2 物體的受力分析 2 2 平面匯交力系與力偶系 4 4 平面任意力系(含摩擦) 6 2 8 重心與形心 2 2 4 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng) 2 2 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) 4 2 6 剛體的平面運(yùn)動(dòng) 4 2 6 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程 1 1 動(dòng)力學(xué)普遍定理 6 1 7 達(dá)朗伯原理 2 2 4 考 查 2 2 合 計(jì) 37 11 48材料力學(xué)部分： 課 程 內(nèi) 容講課實(shí) 驗(yàn) 習(xí)題課 討論課小計(jì) （一）緒論、拉伸和壓縮 6 2 8 （二）剪切 2 2 （三）扭轉(zhuǎn) 4

8、2 6 （四）截面幾何性質(zhì) 2 2 （五）彎曲內(nèi)力、應(yīng)力、變形 10 2 2 14 （六）應(yīng)力狀態(tài)、強(qiáng)度理論 6 6 （七）組合變形下的強(qiáng)度計(jì)算 4 2 6 （八）壓桿穩(wěn)定 4 4 合 計(jì) 38 6 4 48五、對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求通過(guò)課內(nèi)教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐，使學(xué)生較完整地理解工程力學(xué)的基本內(nèi)容，掌握基本概念、基本理論和基本方法，具有獨(dú)立分析有關(guān)工程力學(xué)問(wèn)題的能力。六、說(shuō)明1、 本課程與其它課程的聯(lián)系與分工。本課程以高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)并為后繼課程服務(wù)。2、 課程內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)。理論力學(xué)重點(diǎn)為：約束類型和約束反力；物體的受力分析；力系的簡(jiǎn)化；平衡方程運(yùn)用；點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)和剛體的平面運(yùn)動(dòng)是重點(diǎn)和難點(diǎn)。動(dòng)力學(xué)普遍定理的綜合運(yùn)用；達(dá)朗伯定理的運(yùn)用。材料力學(xué)重點(diǎn)為：軸向拉壓時(shí)應(yīng)力、變形計(jì)算，強(qiáng)度和剛度條件；低碳鋼、鑄鐵拉壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變圖；圓截面桿扭轉(zhuǎn)時(shí)