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《工程力学》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：t

课程名称：工程力学EngineeringMechanics

学时/学分：64/4

实验学时：4

课程类别：工程基础课课程性质：必修课

适用专业：安全工程

开设学期：第三学期

先行课程：高等数学、大学物理

责任单位：土木学院力学教学部

二、课程简介

本课程为安全工程专业学生必修的一门工程基础课。课程以讲授为主，兼有多媒体教学、实践教学环节。通过本课程的学习使学生掌握工程力学（包括理论力学静力学部分、材料力学）的基本原理、基础理论和基本方法，为学习有关专业课程打下力学基础。本课程的任务是使学生掌握工程力学的基本知识、刚体平衡的基本规律及其研究方法，掌握构件在发生四种基本变形时的强度和刚度的计算方法，培养学生力学分析和计算的能力。

三、课程目标及学生应达到的能力

通过本课程的学习，应达到的目标及能力如下：

目标1：掌握受力分析、力系的等效简化、力系平衡等基本概念，掌握力系平衡一般性问题的理论分析和实际应用，具有运用力学基础知识对构件的进行受力分析及平衡计算的能力。（22学时）

目标2：能够掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本分析方法；对杆件四种基本变形，具有作出杆件内力图，计算应力、变形和进行强度、刚度计算的能力。（38学时）

目标3：通过课内实验，使学生具备使用仪器和设备，并获取实验数据的能力；通过课内实验结合理论教学使学生具备根据实验结果，通过数据分析，得出有效结论的能力。（4学时）

四、课程目标对毕业要求的支撑

课程目标

毕业要求指标点

主要教学内容

课程目标1：掌握受力分析、力系的等效简化、力系平衡等基本概念，掌握力系平衡一般性问题的理论分析和实际应用，具有运用力学基础知识对构件的进行受力分析及平衡计算的能力。

1-1掌握安全工程专业所需要

的数学、物理等自然科学知识。

静力学公理；约束及约束反力；物体的受力分析；平面力系的简化和平衡问题；空间力系的简化和平衡问题；重心和形心；摩擦角和自锁现象；考虑摩擦时物体的平衡问题。

课程目标2：能够掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本分析方法；对杆件四种基本变形，具有作出杆件内力图，计算应力、变形和进行强度、刚度计算的能力。

1-3掌握安全工程专业所需要的工程基础等知识，能够分析复杂安全工程问题。

材料力学的基本概念、基本理论和基本分析方法；截面的几何性质；拉压变形的内力计算，应力及变形计算，材料拉、压时的力学性能及强度计算；剪切与挤压的实用计算；扭转变形的内力计算，应力及变形计算、强度及刚度计算；弯曲变形的内力计算及内力图绘制，应力及强度计算、变形及刚度计算。

课程目标3：通过课内实验，使学生具备使用仪器和设

备，并获取实验数据的能力；通过课内实验结合理论教学使学生具备根据实验结果，通过数据分析，得出有效结论的能力。

4-3能够根据实验结果，通过数据分析，得到有效的结论。

低碳钢拉伸实验；铸铁压缩实验

梁弯曲正应力测定

五、课程教学内容

静力学公理和物体的受力分析

1.主要教学内容

静力学公理；约束的基本类型；约束反力；分离体和受力图。

2.知识点与能力点要求

知识点：理解力、刚体、平衡和约束等静力学重要概念；掌握静力学公理及有关推论；掌握各种常见约束的特征，正确表示出典型约束的约束反力；掌握物体的受力分析。

能力点：具有受力分析的能力，能够正确画出受力图。

3.教学的重点与难点教学重点：力、刚体、平衡、约束等概念；静力学公理及推论；柔体、光滑接触面、光滑铰链、二力构件等约束及约束反力画法；物体受力分析和受力图。

教学难点：约束反力及画法。

平面汇交力系与平面力偶系

1.主要教学内容

平面汇交力系合成的几何法和平衡的几何条件；力在轴上的投影；合力投影定理；平面汇交力系合成的解析法和平衡的解析条件；平衡方程；力对点的矩；力偶和力偶矩；平面力偶的性质；平面力偶的等效条件；平面力偶系的合成和平衡条件。

2.知识点与能力点要求

知识点：掌握平面汇交力系合成的几何法、解析法；能运用解析平衡条件求解平面汇交力系的平衡问题；掌握力在坐标轴上的投影计算；理解合力投影定理；掌握力对点的矩的计算方法；明确力偶和力偶矩的概念；理解平面力偶的性质和等效条件；掌握平面力偶系的合成方法；能应用平衡方程求解平面力偶系的平衡问题。

能力点：具有解平面汇交力系及力偶系的平衡问题的能力。

3.教学的重点与难点

教学重点：力在轴上的投影；平面汇交力系的平衡方程及其应用；力对点的矩的计算；力偶的性质和力偶的等效条件，平面力偶系的合成方法及平衡方程的应用。

教学难点：力偶的性质。

（三）平面任意力系

1.主要教学内容

力的平移