《工程力學(xué)B》教學(xué)大綱

《工程力學(xué)B》教學(xué)大綱課程英文名EngineeringMechanicsB課程代碼01M0039學(xué)分4總學(xué)時(shí)64理論學(xué)時(shí)57實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)7課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)選修先修課程《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》適用專業(yè)安全工程開課學(xué)院質(zhì)量與安全工程學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（-）課程地位工程力學(xué)是工科院校各專業(yè)必修的學(xué)科基礎(chǔ)課，該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)與能力有著極其重要的地位，是工程類學(xué)生的核心課程之一。（-）課程目標(biāo)通過(guò)學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握構(gòu)件受力時(shí)的基本概念和分析研究方法，對(duì)工程中的力學(xué)問(wèn)題具備必要的知識(shí)，并能對(duì)桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等問(wèn)題具有一定的設(shè)計(jì)與計(jì)算能力，并為后續(xù)課程做必要的準(zhǔn)備。.理解力的概念；剛體的概念；靜力學(xué)公理；約束與約束反力；物體的受力分析；受力圖；能夠利用力系平衡條件，建立力的平衡方程，解決工程實(shí)際問(wèn)題。.掌握工程實(shí)際中的軸向拉伸與壓縮問(wèn)題；軸向拉伸與壓縮時(shí)的內(nèi)力；橫截面與斜截面上的應(yīng)力；拉伸與壓縮時(shí)材料的力學(xué)性能；應(yīng)力集中的概念；軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形;失效、許用應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算；拉伸與壓縮靜不定問(wèn)題；連接部分的強(qiáng)計(jì)算。并能夠解決彎曲、扭轉(zhuǎn)及組合變形等復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的實(shí)際工程問(wèn)題。.理解壓桿穩(wěn)定的概念；細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力；歐拉公式的適用范圍中小柔度桿的臨界應(yīng)力；壓桿的穩(wěn)定計(jì)算與合理設(shè)計(jì)。,掌握循環(huán)應(yīng)力與疲勞破壞；S-N曲線與材料的疲勞極限；影響構(gòu)件疲勞極限的主要因素；對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度計(jì)算。（三）思政教育目標(biāo).通過(guò)對(duì)《工程力學(xué)B》這門課的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)具備力學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)、計(jì)算和試驗(yàn)?zāi)芰Γ茉诟鞣N工程（如機(jī)械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等）中從事與力學(xué)有關(guān)的科研、技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計(jì)和力學(xué)教學(xué)工作的高級(jí)工程科學(xué)技術(shù)人才。.目前工程力學(xué)在各領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，通過(guò)對(duì)工程力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的講授，并有選擇性的介紹部分有代表性的新理念，使同學(xué)們了解工程力學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)同學(xué)們對(duì)于新形勢(shì)下工程力學(xué)研究的新思想、新方法進(jìn)行科學(xué)探索的創(chuàng)新精神。.通過(guò)展示我國(guó)改革開放以來(lái)在工程力學(xué)領(lǐng)域發(fā)展上取得的成績(jī)，讓同學(xué)們明白建國(guó)70年以來(lái)的成就已充分證明了中國(guó)所選擇的道路的正確性，要對(duì)我們所選擇道路充滿自信。.通過(guò)講授工程力學(xué)的歷史和發(fā)展，了解中國(guó)在工程力學(xué)領(lǐng)域發(fā)展史上的地位和所做的貢獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情懷，并為學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀奠定基礎(chǔ)。5,摒棄傳統(tǒng)教學(xué)方式，在某些章節(jié)采用小組合作、PPT匯報(bào)等形式，讓每一位同學(xué)更好的參與到課程中，共同解決一些承壓設(shè)備方面的復(fù)雜問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑和方法以課堂教學(xué)為主，結(jié)合自學(xué)、課堂討論、課外作業(yè)、小組大作業(yè)等。課堂教學(xué)以ppt結(jié)合板書教學(xué)為主，理論和實(shí)踐相結(jié)合。其中融入實(shí)際工程實(shí)例講解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠更加容易理解抽象的力學(xué)計(jì)算理論知識(shí)點(diǎn)，熟悉該課程理論知識(shí)體系，形成良好的思維方式和學(xué)習(xí)方法。充分引入互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)效果。要求學(xué)生提高自學(xué)能力、布置適量的課外作業(yè)，有時(shí)可配合小組大作業(yè)的情況。三、課程目標(biāo)與相關(guān)專業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求（支撐程度H、M、L）畢業(yè)要求1畢業(yè)要求4畢業(yè)要求7課程目標(biāo)（1）HLM課程目標(biāo)（2）HLM課程目標(biāo)（3）HLL課程目標(biāo)（4）HLL畢業(yè)要求分解指標(biāo)點(diǎn)支撐權(quán)重畢業(yè)要求1：工程知識(shí)：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決安全工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題。1-2掌握工程圖學(xué)、熱工基礎(chǔ)、工程力學(xué)等工程基礎(chǔ)知識(shí)，并能用于解決安全工程領(lǐng)域的相關(guān)問(wèn)題。0.15四、課程主要內(nèi)容及基本要求（-）課程主要內(nèi)容靜力學(xué)部分第一章靜力學(xué)的基本概念，受力圖力的概念；剛體的概念；靜力學(xué)公理；約束與約束反力；物體的受力分析；受力圖；第二章匯交力系工程中的匯交力系問(wèn)題；匯交力系合成的幾何法；匯交力系平衡的幾何條件；匯交力系合成的解析法；空間匯交力系平衡方程及其應(yīng)用；第三章力偶系力對(duì)點(diǎn)的矩矢；力偶與力偶矩矢；力偶的等效；力偶系的合成與平衡條件；第四章平面一般力系工程中的平面一般力系問(wèn)題；力線平移定理；平面一般力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化主矩與主矢；簡(jiǎn)化結(jié)果分析合力矩定理；平面一般力系的平衡條件與平衡方程；平面平行力系的平衡方程；靜定與靜不定問(wèn)題；物體系的平衡；摩擦平衡問(wèn)題；第五章空間力系空間任意力系的簡(jiǎn)化；力對(duì)軸的矩；空間任意力系的平衡條件。第六章靜力學(xué)專題桁架、摩擦和重心材料力學(xué)部分第七章緒論材料力學(xué)的研究對(duì)象；基本假設(shè)；外力與內(nèi)力；正應(yīng)力與切應(yīng)力；正應(yīng)變與切應(yīng)變第八章軸向拉伸與壓縮工程實(shí)際中的軸向拉伸與壓縮問(wèn)題；軸向拉伸與壓縮時(shí)的內(nèi)力；橫截面與斜截面上的應(yīng)力；拉伸與壓縮時(shí)材料的力學(xué)性能；應(yīng)力集中的概念；軸向拉伸與壓縮時(shí)的變形；失效、許用應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算；拉伸與壓縮靜不定問(wèn)題；連接部分的強(qiáng)計(jì)算。第九章扭轉(zhuǎn)工程實(shí)際中的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題；動(dòng)力傳遞與扭矩；切應(yīng)力互等定律與剪切胡克定律；扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與變形；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度與剛度計(jì)算；非圓截面軸的扭轉(zhuǎn)介紹。第十章彎曲內(nèi)力工程實(shí)際中的彎曲問(wèn)題；剪力與彎曲；剪力圖與彎矩圖；剪力、彎矩和分布載荷集度間的關(guān)系；非均布載荷梁的剪力與彎矩。第十一章彎曲應(yīng)力梁彎曲時(shí)的正應(yīng)力；慣性矩的計(jì)算；對(duì)稱梁彎曲時(shí)的切應(yīng)力；梁彎曲時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算；梁的合理強(qiáng)度設(shè)計(jì)；雙對(duì)稱截面梁的非對(duì)稱彎曲；彎拉（壓）組合。第十二章彎曲變形工程實(shí)際中的彎曲變形問(wèn)題；梁的撓曲線近似微分方程；用積分法求梁的變形；用疊加法求梁的變形；梁的剛度校核；靜不定梁第十三章應(yīng)力狀態(tài)分析應(yīng)力狀態(tài)的概念；平面應(yīng)力狀態(tài)分析；極值應(yīng)力與主應(yīng)力；復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的最大應(yīng)力；空間應(yīng)力狀態(tài)；廣義胡克定律。第十四章復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度問(wèn)題關(guān)于斷裂的強(qiáng)度理論，關(guān)于屈服的強(qiáng)度理論；彎曲扭轉(zhuǎn)組合與彎拉（壓）扭組合；承壓薄壁圓筒的強(qiáng)度計(jì)算。第十五章壓桿的穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定的概念；細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力；歐拉公式的適用范圍中小柔度桿的臨界應(yīng)力;壓桿的穩(wěn)定計(jì)算與合理設(shè)計(jì)。第十六章疲勞強(qiáng)度問(wèn)題循環(huán)應(yīng)力與疲勞破壞；S-N曲線與材料的疲勞極限；影響構(gòu)件疲勞極限的主要因素；對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度計(jì)算。（二）課程的基本要求靜力學(xué)部分掌握力、剛體的概念，理解靜力學(xué)公理，熟練掌握約束與約束反力的確定、能正確的對(duì)物體進(jìn)行受力分析和受力圖繪制；掌握匯交力系、力偶系、平面一般力系的力的合成方法，掌握各種力系和物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題的求解；基本掌握空間力系的平衡問(wèn)題的求解方法。與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系通過(guò)學(xué)習(xí)靜力學(xué)基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物體進(jìn)行受力分析，解決物體平衡問(wèn)題。為后期正確認(rèn)識(shí)工程對(duì)于客觀世界和社會(huì)的影響打好基礎(chǔ)。材料力學(xué)部分掌握將桿類構(gòu)件簡(jiǎn)化為計(jì)算簡(jiǎn)圖的方法；掌握直桿在常見載荷作用下的變形形式，并能熟練地分析桿件的內(nèi)力，繪制相應(yīng)的內(nèi)力圖；熟練掌握桿件在基本變形下的應(yīng)力計(jì)算方法，掌握桿件變形的計(jì)算方法；熟練掌握桿件在基本變形下的強(qiáng)度計(jì)算方法，掌握桿件剛度的計(jì)算方法。了解一次靜不定問(wèn)題（拉、壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲）的求解方法；掌握應(yīng)力狀態(tài)理論和強(qiáng)度理論；掌握組合變形下的強(qiáng)度計(jì)算；掌握計(jì)算簡(jiǎn)單壓桿的臨界載荷和臨界應(yīng)力，掌握簡(jiǎn)單壓桿的穩(wěn)定校核問(wèn)題。了解交變應(yīng)力下材料的破壞特性；了解材料的各種基本力學(xué)性能，了解電測(cè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析的基本原理和方法。通過(guò)學(xué)習(xí)桿件在幾種基本變形下的內(nèi)力分析、強(qiáng)度計(jì)算，以及復(fù)雜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算、壓桿穩(wěn)定、斷裂疲勞等知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)、環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法律、法規(guī)，能正確認(rèn)識(shí)工程對(duì)于客觀世界和社會(huì)的影響。五、課程學(xué)時(shí)安排

章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)（作業(yè)、自學(xué)、討論等任務(wù)要求）對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)第一章靜力學(xué)的基本概念，受力圖4完成章節(jié)后作業(yè)課程目標(biāo)1第二章匯交力系2完成章節(jié)后作業(yè)課程目標(biāo)1第三章力偶系2完成章節(jié)后作業(yè)課程目標(biāo)1第四章平面任意力系4完成章節(jié)后作業(yè)課程目標(biāo)1第六章靜力學(xué)專題4安排靜力學(xué)專題討論課程目標(biāo)1第七章材料力學(xué)緒論2預(yù)習(xí)材力內(nèi)容，完成作業(yè)課程目標(biāo)2第八章軸向拉伸與壓縮4完成章節(jié)后作'也，實(shí)驗(yàn)1課程目標(biāo)2第九章扭轉(zhuǎn)4完成章節(jié)后作業(yè)，實(shí)驗(yàn)2課程目標(biāo)2第十章彎曲內(nèi)力4完成章節(jié)后作業(yè)課程目標(biāo)2第十一章彎曲應(yīng)力6完成章節(jié)后作業(yè)，實(shí)驗(yàn)3課程目標(biāo)2第十二章彎曲變形4完成章節(jié)后作業(yè)課程目標(biāo)2第十三章應(yīng)力狀態(tài)分析6完成章節(jié)后作業(yè)課程目標(biāo)2第十四章復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度問(wèn)題5完成章節(jié)后作業(yè)，實(shí)驗(yàn)4課程目標(biāo)2第十五章壓桿穩(wěn)定問(wèn)題4完成章節(jié)后作業(yè)課程目標(biāo)3第十六章疲勞強(qiáng)度問(wèn)題2課程大討論課程目標(biāo)4六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1金屬材料拉伸實(shí)驗(yàn)2測(cè)定低碳鋼的彈性模量E；測(cè)定低碳鋼的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)報(bào)告驗(yàn)證必做2金屬材料扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)1測(cè)定低碳鋼的扭轉(zhuǎn)的彈性模量G測(cè)定金屬材料扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形性能實(shí)驗(yàn)報(bào)告驗(yàn)證必做3彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)2測(cè)定梁在純彎曲下的彎曲正應(yīng)力分布規(guī)律；實(shí)驗(yàn)報(bào)告驗(yàn)證必做4彎扭組合變形實(shí)驗(yàn)2測(cè)定梁在彎扭組合變形下應(yīng)力分布規(guī)律實(shí)驗(yàn)報(bào)告驗(yàn)證必做5兩種不同材料組成的膠接疊梁的彎曲實(shí)驗(yàn)2測(cè)定由兩種不同材料組成的膠接疊梁正應(yīng)力分布規(guī)律實(shí)驗(yàn)報(bào)告驗(yàn)證選修七、考核方法及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過(guò)程考核含到課率、課堂討論發(fā)言、平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)10%,到課率、課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)20%30%期末考核閉