“工程力学”课程教学大纲.docx

“工程力学”课程教学大纲

课程名称

工程力学

英文名称

EngineeringMechanics

课程编号

360363

开课学期

三

课程性质

学科基础课

课程属性

必修课

课程学分

4

适用专业

机械电子工程

课程学时

总学时：64；其中理论学时：56实验实践学时：8上机学时：××

开课单位

学院机械电子工程系（教研室）

先修课程

课程名称

对先修课应知应会具体要求

高等数学

1.掌握极限的概念和导数的计算；

2.掌握不定积分的计算和积分常数的确定；

3.掌握定积分的计算；

4.熟悉多元函数微分学和多元函数积分学；

5.掌握向量的概念和基本计算；

6.了解常系数齐次线性微分方程的求解。

后续课程

机械设计

课程目标及与毕业要求的对应关系

课程目标

毕业要求

1

3

4

1.初步培养从从简单的实际问题中提出理论力学（静力学）问题，从而抽象出静力学模型的能力，掌握简单物体的受力分析方法，并正确地画出研究对象的受力图。

0.2

0.1

2.明确力、平衡、刚体和约束等基本概念，掌握静力学四个公理所概括的力的基本性质，掌握力偶的性质及其作用效应，能熟练地计算力在坐标轴上的投影和力对点的矩。能正确地运用平衡条件求解简单的静力学平衡问题。

0.3

0.2

0.3

3.掌握拉伸（压缩）、剪切、扭转和弯曲等四种基本变形的受力分析；明确各种变形形式的受力特点和变形特点；掌握用截面法求内力的基本方法。

0.2

0.2

4.掌握内力与变形的关系，从而分析应力分布规律及计算公式；掌握四种基本变形的强度条件及在工程中的应用。

0.3

0.3

0.4

5.掌握基本实验的操作及测试方法，树立爱岗敬业、严谨精细的工作作风，培养保证质量、安全生产的职业道德，提高团队协作精神和创新能力。

0.5

课程概述

《工程力学》课程是一门理论性和实践性较强的学科基础课，它包括理论力学和材料力学两大部分。通过本课程的学习，使学生对质点、质点系和刚体的机械运动(包括平衡)的基本规律有较系统的理解，掌握有关的基本概念、基本理论和基本方法，会对物体进行正确的受力分析和运动分析，建立动力学方程。培养学生对工程设计中的强度、刚度和稳定性问题有明确的基本概念，必要的基础知识和比较熟练的计算能力和初步的实验分析能力。使学生能够应用工程力学的基本理论和方法分析与解决生产实际中有关力学的简单问题。

课程应知应会具体内容要求

任务一：静力学基础（支撑课程目标1、2）知识要点：

力和力矩。

力偶及其性质。

约束与约束力。

平衡的概念

受力分析方法与过程学习目标：

明确力、平衡和刚体概念；熟练掌握力的基本性质——静力学公理及其推论。

掌握力矩、力偶、力偶矩的概念及合力矩定理，熟练进行力矩、力偶矩的计算；深刻理解力偶的基本性质及等效条件；熟练计算平面力偶系的合力偶矩和求解平面力偶系的平衡问题。

掌握常见约束的类型、特性及约束力方向；学会物体受力分析方法，并画出受力图。

授课建议：课堂授课，6课时；

任务二：力系的简化（支撑课程目标1、2）知识要点：

力系等效与简化概念

力系简化的基础

平面力系的的简化

固定端约束的约束力学习目标：

掌握平面汇交力系合成的方法与平衡条件。

掌握力的分解方法和力在坐标轴上投影的方法。

熟练运用平衡的解析条件及平衡方程，解决平面汇交力系作用下物体的平衡问题。

授课建议：课堂讲授，6课时；

任务三：静力学平衡问题（支撑课程目标2）知识要点：

平面力系的平衡条件与平衡方程

简单的刚体系统平衡问题

考虑摩擦时的平衡问题

学习目标：1、掌握平面任意力系平衡方程的一般形式。2、掌握平面任意力系作用下，物体或物体系平衡问题的计算方法及考虑摩擦时的平衡问题。3、掌握平面平行力系平衡方程及解题方法。

授课建议：课堂教授，6课时；

任务四：轴向拉伸和压缩（支撑课程目标3、4）知识要点：

了解轴向拉伸和压缩的概念、内力的概念及其分类；

掌握轴向拉压内力的计算方法及内力图的绘制；

理解应力的概念及其分布规律；正确计算横截面、斜截面的应力及变形计算。

理解拉压变形理论、胡克定律、拉压杆的应变能。

熟悉安全因素和许用应力的概念；掌握拉压杆的强度条件和强度计算。

掌握拉压杆变形及位移超静定计算、装配应力温度应力的计算方法；理解应力集中的概念及圣维南原理。

学习目标：熟练计算拉压杆的轴力、绘制轴力图，熟练计算横截面上的应力，斜截面上的应力；了解安全因数及许用应力的确定，熟练进行强度校核、截面设计和许用载荷的计算。掌握应力集中的概念，了解圣维南原理。掌握胡克定律，了解泊松比，掌握直杆在轴向拉伸与压缩时的变形和应变计算。

授课建议：6学时，采用PPT与板书结合的形式、教师讲解和学生互动形式开展授课。

任务五：剪切与扭转（支撑课程目标3、4）知识要点：

剪切的基本概念及其力学模型