《工程力學(xué)》緒論構(gòu)件靜力學(xué)基礎(chǔ)

1工程力學(xué)任課教師戴勇2近幾年，中國(guó)橋、中國(guó)路、中國(guó)車、中國(guó)港、中國(guó)網(wǎng)，一個(gè)個(gè)奇跡般的工程，正在托舉起中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)。第一次課的教學(xué)內(nèi)容3《工程力學(xué)》有何用？告知學(xué)習(xí)的基本要求分享校友的學(xué)習(xí)成果軸類零件4軸類零件5盤類零件6盤類零件7箱類零件8叉類零件910高端制造水平11在100平方毫米，指甲蓋大小的芯片里，高盛安裝了31億顆晶管，蘋果最強(qiáng)安裝了33億顆晶管，華為安裝了55億顆晶管！我們正在經(jīng)受著“芯片之痛”，但有信心達(dá)到勝利的彼岸！12江蘇機(jī)械工業(yè)——支柱產(chǎn)業(yè)無(wú)錫機(jī)械工業(yè)——?dú)v史上和現(xiàn)在都是江蘇的排頭兵。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及部件、機(jī)床、模具、風(fēng)力發(fā)電部件、電線電纜、鍋爐、水泵……(航空和燃汽輪機(jī)葉片)。工程力學(xué)緒論

（一）工程力學(xué)的性質(zhì)

技術(shù)基礎(chǔ)課、機(jī)械類專業(yè)的主干課程。

系統(tǒng)性和理論性強(qiáng)、來(lái)源于實(shí)踐，應(yīng)該理論聯(lián)系實(shí)際。13

（二）工程力學(xué)主要教學(xué)內(nèi)容

1、理論力學(xué)

靜力學(xué)；運(yùn)動(dòng)學(xué)；動(dòng)力學(xué)。

2、材料力學(xué)

構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性問(wèn)題。四種基本變形：拉（壓）、彎、扭、剪（切）；簡(jiǎn)單組合變形：拉（壓）彎、彎扭

3、研究對(duì)象：質(zhì)點(diǎn)、剛體、變形體、系統(tǒng)。14

以構(gòu)件承載能力分析為主線，圍繞與其緊密相關(guān)的構(gòu)件靜力平衡、內(nèi)力、應(yīng)力與強(qiáng)度、變形與剛度、穩(wěn)定性分析以及運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力分析等展開(kāi)

二、課程教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握靜力學(xué)基本知識(shí)；掌握拉（壓）、彎曲等基本變形及簡(jiǎn)單組合變形的強(qiáng)度計(jì)算方法。

能力目標(biāo)：具有建立簡(jiǎn)單力學(xué)模型并求解的能力；初步具有運(yùn)用“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)”學(xué)習(xí)方法于小項(xiàng)目（大作業(yè)）設(shè)計(jì)的能力；初步具有開(kāi)展合作（小組）學(xué)習(xí)的能力。15

二、課程教學(xué)目標(biāo)總結(jié)——基本要求：

能進(jìn)行較簡(jiǎn)單情況下的受力分析；

能進(jìn)行簡(jiǎn)單的強(qiáng)度計(jì)算；

能獲取與《工程力學(xué)》相關(guān)的信息（如焊接）；

能進(jìn)行小組式合作學(xué)習(xí)。16承載能力分析為主線

載荷的分類17集中載荷均布載荷力偶（矩）

三、學(xué)習(xí)任務(wù)及進(jìn)程

學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(借鑒前期同學(xué)作品)。本學(xué)期總學(xué)時(shí)其

中講課時(shí)數(shù)習(xí)題課實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)自選項(xiàng)目時(shí)數(shù)復(fù)習(xí)總結(jié)64395414218機(jī)械11133班的項(xiàng)目學(xué)習(xí)情況簡(jiǎn)介19模具10932班的項(xiàng)目學(xué)習(xí)情況簡(jiǎn)介20機(jī)械11133班的項(xiàng)目成果21模具11133班項(xiàng)目學(xué)習(xí)情況簡(jiǎn)介22模具11133班的項(xiàng)目學(xué)習(xí)情況簡(jiǎn)介23機(jī)械11231班的項(xiàng)目學(xué)習(xí)情況簡(jiǎn)介2425模具11433班項(xiàng)目作品26模具11433班項(xiàng)目作品數(shù)控11531班項(xiàng)目作品USA哈佛大學(xué)咖啡點(diǎn)27四、教學(xué)思路

通過(guò)課堂互動(dòng)，自主設(shè)計(jì)項(xiàng)目，結(jié)合老師講課與引導(dǎo)，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)投入并由此培養(yǎng)問(wèn)題式學(xué)習(xí)習(xí)慣（創(chuàng)新思維）。

教學(xué)特點(diǎn)：?jiǎn)栴}式學(xué)習(xí)；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；小團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)；自主式學(xué)習(xí)。28

強(qiáng)度訓(xùn)練——做一些課堂小測(cè)驗(yàn)。

五、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

1、本課程采用以過(guò)程評(píng)價(jià)為主的雙約束評(píng)價(jià)方式

目的是培養(yǎng)同學(xué)們掌握課程內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法，為逐步形成專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力進(jìn)行探索。

各項(xiàng)成績(jī)比例（%）學(xué)期總評(píng)成績(jī)（100分）出勤（6）作業(yè)總評(píng)（16+2）實(shí)驗(yàn)（6）課堂互動(dòng)（6）項(xiàng)目制作（30+2~4）測(cè)試（30）小測(cè)獎(jiǎng)勵(lì)（0~5）29說(shuō)明：1、項(xiàng)目得分=A、B、C、D（D為不及格）。2、每次小測(cè)驗(yàn)得優(yōu)者獎(jiǎng)勵(lì)1分。3、項(xiàng)目獎(jiǎng)勵(lì)：模型制作2分，模型被選為小組項(xiàng)目模型者獎(jiǎng)4分。

五、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

2、“雙約束”評(píng)價(jià)

從以前試點(diǎn)班學(xué)生的考試成績(jī)來(lái)分析，同學(xué)們的理論考慮成績(jī)與平行班差不多。但通過(guò)項(xiàng)目訓(xùn)練，有些方面應(yīng)該比平行班強(qiáng)。部分同學(xué)認(rèn)為學(xué)習(xí)就是為了應(yīng)付考試，因?yàn)榭荚噧H占30%總分，故能過(guò)則過(guò)……30

為此，我們規(guī)定將考試成績(jī)納入“雙約束”評(píng)價(jià)范疇（理論與實(shí)踐要求同時(shí)約束）。即理論測(cè)試成績(jī)不合格者也不能通過(guò)本課程的合格考核。

五、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

3、提問(wèn)改革從教學(xué)實(shí)踐總結(jié)，同學(xué)們主動(dòng)提問(wèn)者不多。這可能與同學(xué)們高中階段的學(xué)習(xí)習(xí)慣有關(guān)?，F(xiàn)在看來(lái)，要從根本上改變同學(xué)們的學(xué)習(xí)習(xí)慣，需要進(jìn)行探索。

現(xiàn)在給出三種鼓勵(lì)辦法：一是課首由課代表安排某小組上臺(tái)互動(dòng)，要求小組成員有分工地人人發(fā)言，小組成員每人可得2分獎(jiǎng)勵(lì)；二是老師提出問(wèn)題，同學(xué)自告奮勇回答問(wèn)題獎(jiǎng)勵(lì)1分/次；三是同學(xué)主動(dòng)提出問(wèn)題，給2分/次獎(jiǎng)勵(lì)。31同一小組的同學(xué)要求坐在一起，便于商量與討論六、關(guān)于“課首互動(dòng)”1、每次課首10分鐘左右，要求以組為單位解答或提出前段學(xué)習(xí)中遇到的一個(gè)問(wèn)題（該題可以是作業(yè)、思考題、單元總結(jié)、例題、自選項(xiàng)目等

）。2、通過(guò)自己的資訊渠道，基本解決了這個(gè)問(wèn)題，并介紹是如何解決這個(gè)問(wèn)題的。3、利用上課前時(shí)間將這個(gè)問(wèn)題寫在黑板上，并注明問(wèn)題解決思路（幾位同學(xué)分工完成）。

4、要求1位同學(xué)將整個(gè)問(wèn)題解決前后的情況用書面材料形式交給任課教師（最好用電子稿）。5、其他組同學(xué)可發(fā)表評(píng)價(jià)意見(jiàn)，評(píng)價(jià)者獎(jiǎng)勵(lì)1分。32課首，小組同學(xué)學(xué)習(xí)交流——培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力第三次課以后課首十分鐘的功課134第一章構(gòu)件靜力學(xué)基礎(chǔ)§1.1力的基本概念和公理靜力學(xué)研究：F=ma，當(dāng)a=0時(shí)平面力系和空間力系（簡(jiǎn)單）的平衡問(wèn)題。所謂平衡，即動(dòng)則動(dòng)，靜則靜，物體或物體系保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（靜止或勻速）。35第一章

構(gòu)件靜力學(xué)基礎(chǔ)§1.1力的基本概念和公理（四公理+二推論）

一、力的基本概念1、力的定義——力是物體之間的相互機(jī)械作用。作用效果：（1）使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變——力的外效應(yīng)。（2）使物體的形狀尺寸發(fā)生了變化——力的內(nèi)效應(yīng)。36

靜力學(xué)的研究對(duì)象是剛體，因此，僅討論物體在力的作用下整體的平衡問(wèn)題。力的單位，采用國(guó)際單位時(shí)為：或牛頓（N），更多的地方用（KN）來(lái)表示。

2、力的三要素及表示法——研究力就要研究物體，根據(jù)不同的研究對(duì)象來(lái)明確誰(shuí)是施力者？誰(shuí)是受力者？力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)。

其中任一要素發(fā)生變化，力的作用效應(yīng)隨即發(fā)生變化。37——力的表示法

力是矢量：用箭來(lái)形象地表示。印刷體用F或R、W、N、T、G等深色字體表示:(書寫可用字母上加一橫表示或用深色字體F表示）。常用：

“i

”和“j

”分別是X、Y軸上的單位矢量。在設(shè)定作用點(diǎn)的情況下，描述力可用兩種方法：或是大小與方向；或是用X、Y方向上兩個(gè)分力表示。

箭的長(zhǎng)度表示力的大小，夾角表示力的方向，箭頭或箭尾表示力的作用點(diǎn)。矢量表達(dá)式FX=FcosαFY=Fsinα38

二、靜力學(xué)基本公理（四個(gè)靜力學(xué)公理及二個(gè)推論）

1、二力平衡原理

當(dāng)一剛體受兩力作用而平衡時(shí)，該兩力必等大、反向、共線。(二力桿概念)

39只有兩個(gè)力作用下處于平衡的物體。F’FF’F＝F’F

二、靜力學(xué)基本公理（四個(gè)靜力學(xué)公理及二個(gè)推論）2、加減平衡力系原理

在原力系上加上或減去一平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效應(yīng)。

力的可傳性（推論1）——作用在剛體上的某力可沿其作用線移動(dòng)至另一點(diǎn)而不改變對(duì)剛體的作用效應(yīng)。403、力的平行四邊形法則：作用于物體上任一點(diǎn)的兩個(gè)力可合成為作用于該點(diǎn)的一個(gè)合力。合力的矢由原兩力的矢為鄰邊而作出的力平行四邊形的對(duì)角矢來(lái)表示。F1FRF2F2力三角形法則F1FRF2FRF1力平行四邊形法則如用FR表示力F1和F2的合力

FR=F1+F2

即合力的矢量等于各分力的矢量和。41

3、力的平行四邊形法則

三力平衡匯交定理（推論2）——?jiǎng)傮w受共面不平行三力作用而平衡時(shí)，該三力必匯交于一點(diǎn)。42

3、力的平行四邊形法則

三力平衡匯交定理（推論2）——?jiǎng)傮w受共面不平行三力作用而平衡時(shí)，該三力必匯交于一點(diǎn)。實(shí)質(zhì)是“二力平衡原理”43注意：此式是矢量表達(dá)式，具體運(yùn)算用作圖法（根據(jù)所作力的平行四邊形按比例測(cè)算）或是用任意三角公式計(jì)算力的大小和方向。

此式是矢量表達(dá)式，具體運(yùn)算用投影法（根據(jù)力在坐標(biāo)軸上的投影）及這一對(duì)公式確