理论力学A教学大纲.doc

理论力学课程教学大纲A类） 一、 课程的性质和任务 理论力学是各门力学的课程基础，同时是一门对工程对象进行静力学、运动学与动力学分析的技术基础课，在诸多工程技师领域有着广泛的应用。本课程的任务是使学生掌握质点、质点系、刚体和刚体系机械运动（包括平衡）的基本规律和研究方法，为学习相关的后继课程，以及将来学习和掌握新的科学技术打好必要的基础；使学生初步学应用理论力学的理论和方法分析，解决一些简单的工程实际问题；结合本课程的特点，培养学生科学的思维方式和正确的世界观，培养学生的相关能力。 二、 课程的基本内容和要求 基础部分 1. 静力学 （1）　掌握工程对象中力、力矩、力偶等基本概念及性质。能熟练的计算力的投影，力对点的矩和力对轴的矩，以及力偶矩及其投影 （2）　掌握约束的概念和各种常见约束力的性质。能熟练的画出单个刚体及刚体系的受力图。 （3）　掌握各种类型的力系的简化方法和简化结果，包括平行力系中心的概念及其位置计算的方法。掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。能熟练的计算各类力系的主矢和主矩。 （4）　掌握各种类型力系的平衡条件。能熟练利用平衡方程方程求解单个刚体和刚体系的平衡问题。了解结构的静定和静不定概念。 （5）　掌握滑动摩擦、摩擦力和摩擦角的概念，了解滚动摩阻的概念。能熟练的考虑滑动摩擦时简单刚体系的平衡问题。 2. 运动学 （1）　掌握描述点运动的矢量法，直角坐标法和自然坐标法，会求点的运动轨迹，并能熟练的求解与点的速度和加速度有关的问题。 （2）　掌握刚体平移和定轴转动的概念及其运动的特征，以及定轴转动刚体得角速度、角加速度以及刚体上个点的速度和加速度的矢量表示法。能熟练求解与定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度有关的问题 （3）　掌握运动的合成和分解的基本概念和方法。掌握点作复合运动时的速度合成定理与加速度合成定理及其应用。 （4）　掌握刚体平面运动的概念及其特征。掌握速度瞬心的概念及其确定方法。能熟练求解与平面运动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和角加速度有关的问题。 （5）　会综合判定平面机构个构件的运动特征，并会对其进行与角速度和加速度以及各点的速度和加速度有关问题的分析。 3.　动力学 掌握建立质点运动微分方程的方法，以及质点动力学基本问题的求解方法。 掌握刚体转动惯量的计算。了解刚体转动惯性积和惯性主轴的概念，会判定简单情况下的刚体惯性主轴。 能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能，并能熟练计算冲量、冲量矩、力的功和势能。 掌握动力学普遍定理（包裹动量定理、质心运动定理、对固定点和知心的动量矩定理、动能定理）以及相应的守恒定理，并能熟练综合应用。 掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。会应用刚体平面运动微分方程求解有关的简单问题。 掌握达朗贝惯性力的概念，掌握刚体平移，具有质量对称面的刚体作定轴转动和平面运动是的惯性力系的简化方法及其简化结果计算。掌握质点系达朗贝原理（动静法），并会综合运用。了解定轴转动刚体动约束力的概念及其消除条件。 掌握虚位移、虚功、自由度、广义坐标和理想约束的概念。掌握质点系的虚位移原理，并会综合应用。 专题部分 １、碰撞问题 掌握碰撞问题的特征及其简化条件。掌握恢复因数概念。 会求俩物体对心碰撞以及定轴转动刚体和平面运动刚体的碰撞问题。 ２、离散系统的振动 能熟练掌握简单自由度线性系统振动的频率，了解系统的幅频特性。 掌握建立二自由度线性系统振动的微分方法。了解主振型、主振动和主坐标的概念。 了解临界转速、隔振和力减振的概念。 ３、非惯性系下的动力学 掌握非惯性力的概念，会应用非惯性系下质点动力学基本方程。 了解非惯性系下质点系（刚体）动力学普遍定理（包括动量定理，动量矩定理）及其应用。 ４、第二类拉格朗日方程 掌握广义力，拉格朗日函数概念，并会计算广义力和拉格朗日函数。 会应用第二类拉格朗日方程。 会求第二类拉格朗日方程的的首次积分。 三、 能力培养的要求 结合本课程的特点，使学生在一下能力得到培养。 1.建模能力：具有将简单的实际问题抽象是成为质点，质点系刚体和刚体系，力学模型的能力，并具有根据力学的基本原理建立相应数学模型的能力。 2.分析能力：具有力学建模的静力学，运动学与动力学性态进行定性与点量分析的能力。 3.自学能力：具有借助理论力学教材与相关参考资料自主学习本课程相关知识的能力。 四、 几点说明 1.理论力学课程教学的基本要求（A类）使用与航空、航天、机械、土木、动力、水利、车辆、采矿、船舶、港口航道、海岸工程等专业。其教学基本要求包括基本部分和专题部分。上述专业除必修基本部分全部内容外，还需至少必修两个专题内容。 2.应注意加强实践性教学环节。习题课、讨论课及其他实践性教学环节在学时上应有适当的比例。要保证课外习题和作业