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《工程力学Ⅰ》课程教学大纲

课程编号:125111学分:4(4学时/周)总学时:68

大纲执笔人:陈洁大纲审核人:王斌耀

一、课程性质与目的

工程力学(Ⅰ)(包括静力学、材料力学两部分)是土木工程专业的一门重要的技术基

础课,它是各门后续课程的基础,并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。本课程的目的

是使学生掌握静力学中一般力系的简化与平衡问题的分析介绍方法;掌握材料力学中构件在

拉、压、剪切、扭转和弯曲时的强度与刚度问题的分析计算方法,构件在组合变形时的强度

与刚度问题的分析计算方法,以及构件在受压时稳定性问题的分析计算方法等;掌握材料的

基本力学性能和基本的材料力学实验方法;初步学会应用基本概念、基本理论和基本分析方

法去分析问题和解决问题,为学习一系列后继课程打好必要的基础。同时结合本课程的特点

培养学生分析、解决工程实际问题的能力,提高学生的综合素质。

二、课程基本要求

1、掌握力的概念、力的投影和力矩的计算;

2、掌握力系简化的方法和一般的简化结果;

3、掌握刚体静力学的平衡条件和平衡方程;

4、对材料力学的基本概念和基本的分析方法有明确的认识。

5、具有将简单受力杆件简化为力学简图的初步能力,具有力学建模的初步概念与能力。

6、能熟练地做出杆件在基本变形下的内力图、计算其应力和位移、并进行强度和刚度

计算。

7、对应力状态理论和强度理论有明确的认识,并能将其应用于组合变形下杆件的强度

计算。

8、理解掌握简单超静定问题的求解方法。

9、对能量法的有关基本原理有明确认识,并熟练地掌握一种计算位移的能量方法。

10、对压杆的稳定性概念有明确的认识,能熟练计算轴向受压杆的临界载荷与临界应力,

并进行稳定性校核等计算。

11、掌握质点系的质心、刚体的转动惯量、惯性积、惯性主轴和惯性积的平行移轴公式;

掌握截面的静矩,形心的位置,惯性矩和惯性积及它们的平行移轴公式,转轴公式。组合截

面的惯性矩、惯性积计算,截面的形心主惯性轴和形心主惯性矩的计算

11、对于常用材料在常温下的基本力学性能及其测试方法有初步认识。

12、对于电测实验应力分析的基本原理、方法和实验方案设计有初步认识。

三、课程基本内容

绪论

第一章刚体静力学基本概念与力系简化

1、力学中的矢量的概念及其表示、运算方法

2、静力学公理及其推论

3、基本力系的简化

4、平行分布力

第二章空间任意力系的简化与物体的受力分析

1、空间任意力系的简化

2、约束与约束力

3、物体系统的受力分析

第三章力系的平衡、静定与超静定的概念

1、平衡方程的解析形式

2、物体系统的平衡问题

3、静定与超静定的概念

第四章静力学应用问题

1、桁架

2、质量几何和面积几何

第五章轴向拉压

1、拉压杆横截面与斜截面上的应力圣维南原理

2、拉压杆的强度条件

3、材料在常温、静荷下的拉、压力学性能

4、拉压杆的变形胡克定律弹性模量与泊松比桁架的节点位移

5、简单拉压静不定问题。

第六章剪切

1、剪切名义应力挤压名义应力许用应力

2.剪切与挤压的实用计算

3、连接件的实用计算接头的强度计算。

第七章扭转

1、轴的动力传递圆轴扭转切应力薄壁圆筒扭转切应力扭转强度条件。

2、切应力互等定理剪切胡克定律剪切弹性模量

3、圆轴扭转变形扭转刚度条件

4、简单扭转超静定问题矩形截面杆扭转

第八章弯曲内力

1、梁的计算简图剪力、弯矩方程和剪力、弯矩图

2、剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系及其应用刚架和曲杆的内力。

第九章弯曲应力

1、平面弯曲概念

2、梁的弯曲正应力及强度条件

3、弯曲切应力及强度条件

4、剪切中心

5、等强度梁、复合梁

6、梁的合理强度设计

第十章弯曲变形

1、梁的挠度与转角挠曲线近似微分方程

2、计算梁变形的积分法和迭加法

3、简单超静定梁梁的刚度

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