《工程力学Ⅰ》课程教学大纲

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《工程力学》课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲一、教学目标本课程是新能源科学与工程专业的学科教育平台课程。

工程力学是研究物体机械运动规律以及构件强度、刚度和稳定性等计算原理的科学。

本课程既具有基础性,即为后续课程的学习提供必要的力学知识与分析计算能力;又具有很强的工程应用性,即它为协调新能源技术类的风力发电设备以及光伏发电设备等的安全性和经济性矛盾提供了科学的解决方法。

它集理论与实践于一体,是工程技术人员必修的一门课程,该课程的开设符合应用型本科教育以就业为导向,以能力为本位的教学定位。

通过本课程的学习,学生会初步学会应用静力学的理论和方法去分析和处理力学模型,并应用强度、刚度、稳定性的知识,解决一些简单的工程实际问题;培养用力学的方法提出问题、分析问题、解决问题的能力。

分项教学目标如下(1)知识目标使学生能把简单的工程实际物体抽象为力学模型,并能从简单的物体系统中恰当地选取研究对象,熟练地画出受力图;能熟练运用截面法分析杆件的内力,并能画出内力图;掌握静定杆件在基本变形情况下的应力计算,能对杆件进行强度验算;能对压杆进行稳定性的校核和设计。

(2)能力目标具备对风力发电系统或者光伏发电系统中的具体构件进行简单设计的能力。

(3)素质目标具有良好的工程意识、质量意识与社会责任意识。

三、学时安排课程内容与学时分配表四、课程教学内容与基本要求第一章静力学公理和物体的受力分析教学目的与要求:通过本章的学习,使学生理解静力学所涉及的基本概念、公式及几种典型的约束及其约束性质和约束反力。

掌握物体受力分析,会画受力图。

主要知识点:1.力的基本概念2.力的基本运算3.约束与约束力4.物体的受力分析、受力图教学重点:各种约束反力的画法教学难点:物体的受力分析和受力图教学方法:举例、讲授、板演第二章平面力系教学目的与要求:通过本章学习,通过本章的学习,使学生掌握平面任意力系的简化及简化结果,深入理解平面力系的平衡条件及平衡方程;并能正确计算考虑摩擦时的平衡问题。

工程力学课程教学大纲

工程力学课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲工程力学是机电一体化、机械制造与自动化、过程装备与控制工程等专业的一门理论性较强的重要技术基础课程,在整个教学过程中起着承前启后的任务。

按照专业需要,本课程主要讲授静力学、杆件的变形与强度计算、动载荷、构件的疲劳强度、新材料力学概述等内容。

学生通过本课程的学习可以处理简单工程实际力学问题。

本课程总计64学时,4学分。

课程的前修课程为高等数学和物理学。

教学大纲绪论:工程力学的重要地位、研究内容与分析模型、分析方法。

第一部分静力学1.静力学基础刚体、力、力系的概念。

静力学基本原理。

约束和约束力基本概念,约束的基本类型。

力矩的概念,合力矩定理,受力图。

2.力系的等效与简化力系等效与简化的概念。

力偶的概念及其性质。

力向一点平移定理。

平面汇交力系合成的方法。

固定端约束的约束力分析。

3.力系的平衡条件与平衡方程平面任意力系的平衡条件和平衡方程。

刚体系统的平衡问题,考虑摩擦时的平衡问题,摩擦角和自锁概念。

空间任意力系的简化与平衡条件。

第二部分材料力学4.材料力学的基本概论材料力学的任务及研究对象。

关于材料的基本假设。

基本概念:内力、外力、正应力、切应力、正应变、切应变。

5.杆件的内力分析与内力图基本概念与基本方法。

轴力图与扭矩图。

剪力图与弯矩图。

6.杆件拉伸与压缩时的应力、变形分析与强度设计拉(压)杆的应力与应变分析。

强度设计:强度校核、尺寸设计、许可载荷。

材料的力学性能基本知识。

应力—应变曲线及其特征点:比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限。

材料的塑性指标:伸长率、截面收缩率。

强度失效概念。

材料压缩时的力学性能。

集中载荷附近应力分布,应力集中概念。

斜界面应力。

循环加载时材料的力学行为。

拉伸和压缩超静定问题。

7. 扭转扭转的概念和实例。

功率与扭力偶矩的计算。

剪切虎克定律。

剪应力互等定理。

剪切弹性模量。

圆轴扭转时的应力和变形。

圆截面的极惯性矩。

抗扭刚度。

扭转截面系数。

圆轴扭转时的强度条件和刚度条件。

《工程力学》课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲二、课程简介本课程是工科专业的技术基础必修课。

它的教学目的和任务是要求学生对杆件的平衡、强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识和初步的计算能力,从而使学生能对简单工程问题进行定性分析。

三、课程目标结合专业培养目标,提出本课程要达到的目标。

这些目标包括:、知识与技能目标对工程力学中的基本概念有明确的认识;对于平面力系作用下的杆件与简单杆系,能绘制其受力图,并能用平衡方程分析其受力。

了解空间力系的简单结果与平衡方程的作用;掌握用截面法求杆件在简单载荷作用下的内力及内力图的绘制;对直杆在基本变形时的应力分布有明确的概念,并能作简单的强度计算;会进行圆轴和对称截面梁在简单载荷作用下的刚度校核;理解用静力、几何和物理三方面的条件求解超静定问题,会计算简单的一次超静定问题;对应力状态理论和强度理论有初步认识;了解典型工程材料在常温、静载下的拉、压力学性能、破坏现象以及常用的测试方法。

、过程与方法目标:保留了传统教学手段“粉笔黑板模型”的合理内核,同时积极开发、利用多媒体资源,形成全方位的立体化的教学手段,从而达到“减压增趣”、“提智扩能”的教学目标。

、情感、态度与价值观发展目标工程力学属专业基础课,是工科类专业的必修课。

根据世纪教育教学改革“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的原则,学生应有较好的素质结构、较全面的知识结构。

工程力学与各类工程技术有着密切的联系,因此处理力学问题的能力是学习该课程学生的必备素质。

学生应重视本课程在素质培养中的作用,本着对自己、对社会高度负责的态度搞好课程学习。

体现在学习中,具体要做到:明确学习目标,端正学习态度,培养学习兴趣,认真完成每个学习环节。

同时,积极落实人才培养计划,使自己成为出色的、受社会所欢迎的工程技术人才。

四、与前后课程的联系前导课程:。

高等数学、普通物理学;是学好本课程的基础。

后续课程:机械基础等有关学科基础课。

本课程是这些课程的基础。

《工程力学》课程教学大纲精选全文

《工程力学》课程教学大纲精选全文

精选全文完整版(可编辑修改)工程力学课程教学大纲课程名称:工程力学英文名称:Engineering Mechanics课程编码:x4041351学时数:32其中实践学时数:0课外学时数:0学分数:2.0适用专业:环境工程一、课程简介工程力学既是各门后续力学课程的理论基础,又是一门具有完整体系并继续发展着的独立学科,而且在工程中有着广泛的应用。

其教学内容分为两部分:静力学和材料力学。

静力学研究物体在力系作用下的平衡条件,主要包括物体的受力分析、力系的等效替换(或简化)、各种力系的平衡条件及其应用;材料力学研究杆件的强度、刚度和稳定性问题,主要包括应力、应变、变形等基本概念,杆件强度、刚度和稳定性校核所必要的基础知识和计算方法等。

二、课程的性质和教学目标工程力学是环境工程专业的一门专业选修课,该课程的学习可以帮助学生理解力学的基本概念和基本定律,掌握工程力学的基础知识和基本理论以及处理工程力学问题的基本方法,同时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。

三、教学目标与毕业要求关系表四、课程教学内容、基本要求、重点和难点静力学部分:(一)静力学的基本概念、受力图了解力和刚体的概念,掌握静力学公理;熟练进行物体的受力分析,画受力图。

重点:物体的受力分析;难点:画受力图。

(二)平面汇交力系了解工程中的平面汇交力系,掌握平面汇交力系平衡方程,平面汇交力系合成。

重点和难点:列平面汇交力系平衡方程。

(三)力矩平面力偶系理解力对点之矩、力偶对力偶矩,平面力偶的合成与平衡问题;掌握力偶的等效。

重点:平面力偶的合成与平衡问题;难点:列平衡方程。

(四)平面一般力系了解工程中的一般力系问题;理解力线平移定理,平面一般力系向一点简化,主矢和主矩,掌握利用平衡方程进行计算的方法。

重点:列平衡方程;难点:物体系平衡问题。

(五)空间力系了解工程中的空间力系问题;理解力在空间坐标轴上的投影,力对轴之矩;掌握列空间力系的平衡方程求解未知的约束反力方法。

《工程力学(一)》课程教学大纲.

《工程力学(一)》课程教学大纲.

《工程力学(一)》课程教学大纲一、课程名称:工程力学(一)二、学分:4三、先修课程:《高等数学》四、课程的性质、目的和任务:《工程力学》课程是网络教育考试的一门必修技术基础课。

本课程内容在工程技术领域有着广泛的应用.这门课程的主要特点是理论性强,紧密结合工程实际。

设立本门课程的目的是使学生掌握物体的受力分析方法;力系的平衡条件及应用。

掌握构件的强度,刚度和稳定性计算。

为工程应用及有关专业课程的学习奠定良好的基础。

五、课程的教学基本要求及主要内容:第一章静力学基础及物体的受力分析一、学习要求通过本章的学习要求学生了解工程力学的基本框架。

了解平衡、刚体、力和力系的基本概念。

理解静力学的四个基本公理。

重点掌握约束和约束反立;对物体进行受力分析的方法;受力图的画法。

二、课程内容1-1 静力学的基本概念1-2 静力学的基本公理1-3 约束和约束反力第二章平面汇交力系一、学习要求通过本章的学习要求学生了解平面内各力作用线相交于一点的汇交力系;理解力多边形、合力、平衡条件、平衡方程等概念。

掌握平面汇交力系的合成(简化)方法;平面汇交力系平衡条件及应用。

二、课程内容2-1 平面汇交力系的合成(简化)2-2 汇交力系的平衡条件第三章平面力偶系一、学习要求通过本章的学习要求学生了解平面中力矩、力偶的等概念。

掌握合力矩定理,力偶的等效条件和性质;力偶合成(简化)方法;平面力偶系平衡条件及应用。

二、课程内容3-1 力矩、合力矩定理3-2 力偶和力偶矩3-3 力偶系的合成与平衡条件第四章平面一般力系一、学习要求通过本章的学习要求学生了解力的平移定理、平面一般力系的简化方法。

掌握并理解平面一般力系向一点简化后的结果。

掌握平面一般力系平衡的必要与充分条件、平面一般力系的平衡方程及平面一般力系平衡方程的应用;特别是物体系统的平衡问题。

二、课程内容4-1 力的平移定理4-2 平面一般力系向一点简化4-3 平面一般力系的平衡方程及应用4-4 物体系统的平衡问题第五章空间力系一、学习要求通过本章的学习要求学生了解空间力系的简化方法以及简化结果;掌握力在空间坐标轴上的投影,力对轴之矩力及其与对点之矩的关系;掌握空间力系的平衡条件及其应用。

《工程力学》教学大纲(96学时)(很经典)

《工程力学》教学大纲(96学时)(很经典)

《工程力学》教学大纲课程编号:072296课程名称:工程力学英文名称:Engineering Mechanics课程类型:专业基础课总学时:96 讲课学时:96 实验学时:0学分:6适用对象:机械工程第一部分大纲说明一、课程的性质、目的和任务《工程力学》课程是土木工程专业的专业必修课,是土木工程专业的主干课程。

同时又为结构力学、钢筋混凝土结构、钢结构、工程设计等专业课程提供必不可少的力学基础知识;并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。

二、课程的基本要求根据“以培养本科应用型创新人才为主”的教学目标, 本大纲拟定工程力学的教学任务:以培养学生的应用能力为主,通过课堂教学和实践性教学环节相结合,强化学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握:要求学生掌握质点、质点系和刚体的机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法;并对各种杆件的强度、刚度和压杆稳定性的基本问题能够熟练地分析和计算。

同时结合本课程特点,培养学生的学习和创造能力。

三、本课程与相关课程的联系高等数学、大学物理。

学生在学习本课程之前,应掌握的数学知识有:解析几何、矢量代数的基本运算、简单函数和复合函数的导数、微分和偏导数、定积分和不定积分、线积分的概念、一元函数的极值、二阶常系数线性微分方程的求解等。

四、学时分配五、教材与参考书教材:杨虹高职高专基础课教材系列《工程力学》,北京:科学出版社,2006参考书:刘延柱杨海兴《理论力学》,北京:高等教育出版社,1991范钦珊殷雅俊《材料力学》,北京:清华大学出版社,2004.9六、教学方法与手段建议教学方法:精讲多练、讲练结合,在教学过程中,以理论讲述为主,通过大量习题巩固掌握的知识。

建议采用计算机多媒体教学和板书教学相结合的授课方法。

在保证教学质量的基础上提高教学效率。

七、课程考核方式考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容,考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度,对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。

工程力学教学大纲

工程力学教学大纲

工程力学教学大纲一、课程概述工程力学作为土木工程领域的重要基础课程,旨在帮助学生掌握物体在力的作用下的平衡和运动规律,理解力学原理在工程实践中的应用。

本课程内容涵盖静力学和动力学两大部分,通过理论教学和实践操作相结合的方式,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。

二、教学目标1. 理解和掌握工程力学的基本概念和原理;2. 掌握应用静力学和动力学理论解决工程问题的方法;3. 培养学生的实验操作技能,包括力的测量、平衡实验等;4. 提高学生的团队合作能力和工程实践能力。

三、教学内容1. 力学基础知识1.1 点、线、面的概念及其力的表示1.2 作用在力学系统上的力的特点1.3 力的合成、分解、平行四边形法则1.4 受力分析及受力平衡条件2. 静力学2.1 一维运动和二维平面力学2.2 统一力学原理及其应用2.3 刚体平衡2.4 结构受力分析3. 动力学3.1 物体的运动3.2 牛顿力学3.3 动力学定律及其应用3.4 能量、功率和机械效率3.5 动量定理及冲量四、教学方法1. 理论授课:由教师讲解工程力学的基本理论知识,重点讲解典型问题的解法及应用。

2. 实验操作:学生进行实验操作,学习力的测量方法、平衡实验等,掌握实践技能。

3. 小组讨论:根据教师安排的案例分析和问题讨论,学生分组讨论并提交解决方案,提高团队合作能力。

4. 课程设计:结合实际工程案例,学生进行课程设计,提升工程实践能力。

五、考核方式1. 平时表现(出勤、课堂参与)2. 期中考试(理论知识考核)3. 实验报告(实验操作和数据处理)4. 课程设计报告(工程案例分析和解决方案)5. 期末综合考核(综合理论和实践能力)六、教学资源1. 教材:《工程力学基础》、《工程力学原理》等2. 实验设备:平衡实验台、万能试验机、数据采集仪等3. 资源共享:利用网络资源、学术期刊等积极探索和学习最新的科学理论和研究成果。

七、教学保障1. 专业师资:拥有丰富教学经验和专业背景的教师团队2. 实验室支持:配备完善的实验设备和技术支持团队3. 学习环境:提供良好的学习环境和资源,保障学生学习需求八、总结和展望工程力学作为土木工程专业的核心课程,是学生掌握工程基础理论和实践技能的重要途径。

教学大纲-工程力学

教学大纲-工程力学

《工程力学I》教学大纲课程编号:081052B课程类型:学科基础课总学时:32 讲课学时:24实验学时:8学分:2适用对象:安全工程(注册安全工程师)先修课程:《高等数学》、《大学物理》、《工程制图》一、课程的教学目标本课程主要讲授理论力学内容,在《高等数学》、《大学物理》、《工程制图》的先修课程基础上进行,并为《机械设计基础》、《机械安全工程》、《锅炉压力容器安全》等后续课程提供必需的力学知识和基本理论。

它既是各门力学的基础,又可直接应用于解决工程实际问题。

通过本课程的教学与实践,使学生具备下列能力:目标1:掌握理论力学的力矩、力偶、摩擦等基础知识,掌握平面汇交力系的合成与平衡的几何法、重心的求解方法等必要的计算能力;目标2:初步掌握利用工程力学的理论和方法分析、解决安全工程实际问题的能力,为机械安全设计及事故预防和分析奠定基础。

二、课程教学与毕业要求的对应关系三、各教学环节学时分配四、教学内容绪论(1.3;2.1)本课程的历史发展简况,课程内容、任务和学习方法,课程的研究对象(力学模型)及其适用范围,本课程与其他力学学科的联系及其在工程技术中的应用。

重点:了解本课程的任务和学习方法难点:课程的研究对象(力学模型)及其适用范围第1章静力学基本概念理解静力学基本概念、静力学基本公理、熟练掌握约束和约束反力、正确进行物体的受力分析和受力图。

重点:力、刚体和平衡的概念,二力平衡公理、三力平衡汇交定理,约束和约束反力、物体的受力分析和受力图难点:约束和约束反力、物体的受力分析和受力图复习思考题1.典型约束形式有哪些,在解除约束时,分别以何种约束反力取代。

2.画受力图的步骤,平面物体的受力分析及受力图的绘制。

第2章平面汇交力系(1.3;2.1)熟练掌握平面汇交力系的合成与平衡的几何法,力在坐标轴上的投影,平面汇交力系的合成与平衡的解析法,平面汇交力系的平衡方程及其应用。

重点和难点:力在坐标轴上的投影,合力投影定理,平面汇交力系的平衡方程及其应用。

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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条件与合理刚度设计。

第十一章应力、应变状态分析和强度理论1、应力状态平面应力状态下应力、应变分析2、应力圆主应力和主平面概念3、三向应力状态下的最大应力广义胡克定律4、复杂应力状态下的应变能与畸变能。

5、强度理论概念常用的四个强度理论莫尔强度理论强度理论的应用6、平面应变状态应变测量第十二章组合变形1、组合变形问题的分析方法2、斜弯曲拉(压)与弯曲的组合3、偏心拉压截面核心4、弯曲与扭转的组合。

5、薄壁压力容器第十三章能量法1、外力功与应变能的一般表达式2、功的互等定理位移互等定理3、单位载荷法。

4、卡氏第一、第二定理及应用第十四章压杆稳定问题1、压杆稳定性概念两端较支细长压杆临界载荷的欧拉公式两端非铰支细长压杆的临界载荷长度系数与柔度2、欧拉公式的应用范围中柔度杆临界应力的经验公式临界应力总图3、压杆稳定性计算提高压杆稳定性的措施。

四、实验或上机内容(单独设课)1、低碳钢与铸铁的拉伸与压缩实验2、低碳钢与铸铁的扭转实验3、梁的弯曲正应力测定4、弯扭组合变形实验5、压杆稳定实验五、前修课程要求先修课程:高等数学六、学时分配七、教材与主要参考书教材:《材料力学》(第2版)同济大学航空航天与力学学院基础力学教研部编,同济大学出版社 2010.《材料力学教学实验》同济大学基础力学教研室编同济大学出版社 2002.《理论力学》同济大学航空航天与力学学院基础力学教学研究部编,同济大学出版社出版。

2005年2月主要参考书:1.《材料力学》(宋子康、蔡文安编),同济大学出版社出版,1998;2.《材料力学》(第3版)(单辉祖),高等教育出版社出版,2010;3.《工程力学教程》(范钦珊等编),高等教育出版社,1998;4.《理论力学》(第3版)刘延柱、朱本华、杨海兴,高等教育出版社,2009。

5.《理论力学》(第2版)武清玺徐鉴主编,高等教育出版社,2010.注:2.、3.、5.为国家十一五规划教材。

《工程力学Ⅱ》课程教学大纲课程编号: 12511200 学分: 3 (3学时/周)总学时:51大纲执笔人:温建明大纲审核人:王斌耀一、课程性质与目的本课程适用土木工程类专业,以及工程力学等相关专业。

《工程力学Ⅱ》是工科相关专业的一门技术基础课。

通过教学,学生应具有《工程力学Ⅱ》的基础知识,能求解多物体运动机构的分析和多自由度系统的动力学问题;并具有从身边的力学问题中,建立初步的力学模型进行定性分析和研究的能力。

同时还应为结构力学、结构动力学等课程提供必要的基础知识。

二、课程基本要求(一)静力学应用问题1、掌握滑动摩擦的概念,会计算含有摩擦的平衡问题;2、了解滚动摩阻的概念。

(二)运动学1、掌握从各种坐标系直接描述点的运动;2、掌握刚体的基本运动中的移动(平动)和定轴转动的运动描述,以及体上一点的运动描述;3、掌握平面运动刚体的运动描述,以及体上一点的运动描述;4、熟悉自由度、广义坐标的概念,掌握广义坐标的取法。

(三)动力学1、掌握动力学基本定理的微分形式和积分形式,以及动力学中的已知运动求力和已知力求运动的问题求解方法;2、掌握惯性力系的简化方法和结果,以及将动力学问题从形式上转变成静力学问题的表达方法;3、熟悉虚位移的概念,掌握用虚位移方法求解静定系统的平衡问题;4、掌握动力学普遍方程的两种表达形式,掌握第一类拉格朗日方程、哈密顿原理5、理解动载荷中的动荷系数和交变应力中的疲劳破坏、持久极限等基本概念,会计算杆件承受冲击载荷时的应力和变形。

三、课程基本内容(一)静力学应用问题(摩擦)(1)静滑动摩擦和动滑动摩擦,库仑定律,计算含有摩擦的平衡问题;(2)了解滚动摩阻的概念。

(二)运动学1. 序言(1)了解从不同的坐标来描述运动的方法;(2)理解运动的相对性。

2. 点的运动学(1)掌握在各种坐标坐标系中列写点的运动方程的方法;(2)掌握运动方程与速度、加速度之间的关系;(3)了解极坐标、柱坐标和球坐标研究点的运动的方法。

3. 刚体的基本运动(1)掌握移动刚体的特征;(2)掌握移动刚体上各点的速度之间的关系、加速度之间的关系;(3)掌握定轴转动刚体的运动方程、角速度方程和角加速度的方程;(4)掌握定轴转动刚体上一点的速度和加速度的计算;(5)了解定轴转动刚体上一点的速度和加速度的矢量表示。

4. 刚体的平面运动(1)掌握平面运动刚体的运动方程;(2)掌握平面运动刚体上二点之间的速度关系、二点之间的加速度的关系;(3)掌握求解速度的三种方法;(4)掌握求解加速度的基点法。

5. 熟悉自由度、广义坐标的概念,掌握广义坐标的取法。

(三)动力学1. 序言(1)掌握惯性参照系的概念;(2)理解古典力学适用的范围。

2. 动量定理(1)掌握质点动量的微分形式,能列写质点运动的微分方程;(2)掌握质心运动定理(质点系运动微分方程);(3)理解稳定流情况的动约束力公式。

3. 动量矩定理(1)掌握质点系对固定点动量矩定理的微分形式;(2)了解对任意动点的动量矩定理的微分形式,掌握质点系对质心点动量矩定理的微分形式;(3)掌握刚体平面运动微分方程。

4. 动能定理(1)掌握变力的元功和变力功的定义式;(2)熟悉几种常见力的功的表达式;(3)掌握质点系动能的表达形式——柯尼希定理,熟悉移动刚体、定轴转动刚体和平面运动刚体的动能表达形式;(4)掌握质点系动能定理的积分形式,了解质点系动能定理的微分形式;(5)理解有势力的势能与功的关系,掌握几种常见有势力的势能的列写;(6)掌握动力学基本定理的综合应用。

5. 达朗贝尔原理(1)掌握质点的达朗贝尔原理和质点系的达朗贝尔原理;(2)掌握质点系的惯性力系的简化,能列写移动刚体、定轴转动刚体和平面运动刚体的惯性力系的表达式;(3)能用达朗贝尔原理求解被约束物体的运动和力。

6. 虚位移原理(1)理解虚位移的定义,会计算虚位移;(2)熟悉虚位移原理的两种表达形式和其适用性;(3)能用虚位移原理求静力学的平衡问题。

7. 第一类拉格朗日方程、哈密顿原理(1)熟悉动力学普遍方程的表达形式;(2)掌握第一类格朗日方程;(3)掌握哈密顿原理。

8. 动载荷(1)掌握构件作等加速运动或等速转动时的动应力计算(2)熟悉构件受冲击时的应力和变形计算动荷系数(3)了解提高构件抗冲击能力的措施四、实验或上机内容综合实验:转动惯量的测定,根据实验装置推导转动惯量的计算公式,测试公式中所需要的参数,撰写实验报告。

五、能力培养与人格养成教育通过本课程阶段的学习,使学生掌握正确的学习方法、建立和掌握一定的力学知识,提高学生逻辑思维能力,建立学生分析和解决实际工程中力学问题的能力;六、前修课程要求高等数学、微分方程、线性代数、工程力学Ⅰ七、评价与考核根据所掌握本课程的专业知识通过课程期中、期末考试、平时作业成绩、实验报告、课程论文和多种实践成果等进行综合评价。

八、学时分配九、教材与主要参考书1. 《理论力学》同济大学航空航天与力学学院基础力学教学研究部编,同济大学出版社,2005.2. 《理论力学》(第3版)刘延柱杨海兴朱本华编,高等教育出版社,2009.3. 《理论力学》(第2版)武清玺徐鉴主编,高等教育出版社,2010.4. 《理论力学导学篇》冯奇王斌耀编,机械工业出版社出版,2003.5. 《理论力学》贾书惠李万琼编,高等教育出版社,2002.6. 《材料力学》同济大学航空航天与力学学院基础力学教学研究部编,同济大学出版社,2008.7. 《工程力学教程》范钦珊等编,高等教育出版社,1998.8. 《材料力学》宋子康、蔡文安编,同济大学出版社出版,1998.9. 《材料力学》(第3版)(单辉祖),高等教育出版社出版,2010;注:2.、3.、9.为国家十一五规划教材。

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