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工程力学课程教学大纲

课程名称：

工程力学

课程编码：总学时数：

64

课内实践学时数：

4

学分：

4.0

开课单位：

机械学院

先修课程：

高等数学、工程制图

适用专业对象：

机电BS

一、课程性质、目的和任务

《工程力学》是机械设计制造及其自动化专业必修的专业基础课之一。其目的和任务：以培养学生的应用能力为主。通过静力学的学习，使学生掌握刚体的机械运动（平衡）的基本规律和研究方法；通过材料力学的学习，使学生对工程设计中有关构件的强度、刚度、稳定性等问题具有明确的基本概念，掌握必要的基础理论同时具有一定的计算能力。培养学生应用工程力学的理论和方法，分析、解决工程实际中的力学问题的能力，从而为学习后继课程打下坚实的基础。同时，通过《工程力学》的学习，可以有效培养学生逻辑思维能力，促进学生综合素质的全面提高。

二、教学内容及教学基本要求

静力学部分

第一章静力学基础

1．了解力的概念；理解和掌握静力学公理。

2．了解自由度的概念；理解约束和约束反力；掌握受力分析方法与绘制受力图。

第二章平面汇交力系

1．了解平面汇交力系的概念；理解和掌握用几何法与解析法求解平面汇交力系的合成问题。

2．了解平面汇交力系平衡概念；理解和掌握用几何法与解析法求解平面汇交力系的平衡问题。

第三章平面力偶系

1．掌握力矩；理解力偶概念；掌握力偶相关性质和平面力偶的求解。

2．了解平面力偶系的概念；理解和掌握平面力偶系的平衡问题。

第四章平面一般力系

1．了解平面一般力系的概念；理解和掌握力的平移定理；掌握一般力系的合成问题。

2．了解静定和静不定问题；理解物体系平衡；掌握平面一般力系的平衡问题。

第五章摩擦

1．理解自锁、摩擦角等概念；理解摩擦的平衡问题。

材料力学部分

第一章轴向拉伸和压缩

1．了解轴向拉压变形概念及应用；掌握拉压变形内力；理解材料的力学性能；掌握轴向拉压变形的强度校核。

2．了解应力集中问题和拉压变形的静不定问题；理解杆件拉伸和压缩变形应用；掌握轴向拉伸和压缩的变形问题。

第二章剪切

1．了解剪切和挤压的概念；掌握剪切和挤压变形的强度校核。

第三章扭转

1．了解扭转变形概念；了解剪切虎克定律、剪应力互等定理；掌握扭转变形内力。

2．掌握扭转变形的强度与刚度校核。

第四章弯曲内力

1．了解平面弯曲、剪力和弯矩的概念；掌握剪力图和弯矩图；

第五章弯曲应力

1．了解横力弯曲变形概念；理解纯弯曲变形概念。

2．理解和掌握纯弯曲变形的强度计算。了解提高梁抗弯曲强度的措施。

第六章弯曲变形

1．了解弯曲变形刚度问题；理解和掌握积分法求弯曲梁变形。

2．了解叠加法原理；理解用刚度条件进行梁的设计及简单超静定梁的计算；掌握叠加法求弯曲梁变形。

第七章应力状态和强度理论

1．了解平面应力状态；理解主应力和主平面；掌握平面应力分析法（解析法，图解法）。

2．了解广义虎克定律；掌握强度理论。

第八章组合变形

1．了解组合变形概念；掌握拉伸与弯曲的组合变形强度计算。

2．理解扭转与弯曲的组合变形强度计算。

三、课内实践环节教学安排及要求

序号

教学内容

教学基本要求

学时

实验类型

备注

1

材料拉伸实验

了解万能材料实验机组成和工作原理；熟悉杆件拉伸实验过程；掌握弹性模量和强度极限与屈服极限的求取方法

2

验证性

必修

2

圆轴扭转实验

了解相关实验仪器的工作原理；熟悉实验操作过程；掌握剪切弹性模量与材料屈服极限求解方法

2

验证性

必修

合计

4

注：实验类型是指验证性、综合性、设计性。

四、学时分配表

章序

教学内容

讲课学时

实验学时

上机学时

其他学时

小计

静力学部分

1

静力学公理与物体的受力分析

2

2

2

平面汇交力系

4

4

3

平面力偶系

4

4

4

平面一般力系

6

6

5

摩擦

4

4

材料力学部分

1

轴向拉伸和压缩

8

2

10

2

剪切

2

2

3

扭转

6

2

8

4

弯曲内力

6

6

5

弯曲应力

4

4

6

弯曲变形

4

4

7

应力状态和强度理论

6

6

8

组合变形

4

4

合计

60

4

64

五、教学策略与方法建议

建议本课程采用问题解决类的教学策略，能够有效调动学生的学习积极性。

建议本课程在教学中运用多媒体教学手段，以增加学生的学习兴趣，使学生易于理解掌握所授知识。

六、课程考核方式及要求

1．考核方式：考试（√）；考查（）

2．成绩评定：

计分制：百分制（√）；五级分制（）；两级分制（）

总评成绩构成：平时考核（30）％；过程考核（）％；结课考核（70）％

平时成绩构成：考勤考纪（15）％；习题作业（5）％；实验（5）％；课堂测验（5）％

七、建议教材及参考资料

建议教材：

《工程力学》，张功学主编，高等教育出版社，2013年版

参考资