工程力学大纲

工程力学大纲

-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《工程力学》教学大纲

【课程编码】JZZB0030 【课程名称】工程力学

【英文名称】Engineering Mechanics

【总学时】68 【学分】4

【理论学时】62 【实验、实践学时】6

【课程类别】专业必修

【适用专业】土木工程、工程管理、给排水工程

【课程性质、目标和要求】

（课程性质）工程力学是一门专业技术基础课，是工程类专业的必修课。是《结构力学》、《钢筋混凝土结构设计原理》、《钢结构》等专业课程的基础，是所有结构计算的基础。包括两部分内容：理论力学和材料力学。

（教学目标）通过教学，使学生了解和掌握物体机械运动的一般规律及其研究方法，并能初步运用这些规律对简单的实际问题进行分析、科学的抽象，进而予以解决；学生应具有工程构件强度、刚度和稳定性的概念及计算能力；掌握杆件结构的计算原理和方法，了解本专业有关结构的受力特性，为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础，培养结构分析与计算等方面的能力。

（教学要求）

（1）具有把简单的实际问题抽象为力学模型的能力。对常用的杆件结构具有选择计算简图的能力。

（2）对简单的物体系统能进行受力分析，正确画出其中任一物体的受力图。

（3）能正确地运用各种力系的平衡方程求解物体和简单物体系统的平衡问题（包括考虑摩擦的问题）。

（4）初步获得课程有关的工程概念。提高相应的数字计算能力、文字和图象的表达能力。

（5）熟练运用强度、刚度、稳定性条件对杆件进行校核。

（6）有初步的设计构件的能力。

（7）具有对各种静定、超静定结构进行计算的能力，具有对计算结果进行校核，对内力分布的合理性作出判断的能力。

（8）掌握本课程实验的基本原理和方法。

（9）初步了解结构计算程序在房屋建筑工程结构中的应用。

【教学内容和要求】

绪论

一、学习目的要求

通过绪论的学习，使学生了解理论力学的课程性质，理论力学的研究对象、目的和任务，掌握理论力学的主要内容和基本线索。明确理论力学和普通物理力学的联系与区别，及理论力学对后续理论物理课程的作用。

二、主要教学内容

1、力学的研究对象和内容

2、理论力学的研究方法

3、学习理论力学的目的

第一章

一、学习目的要求

1、要求深入理解力、刚体、平衡等重要概念

2、静力学公理是静力学的理论基础，要求熟练掌握

二、主要教学内容

1、静力学公理

2、约束和约束力

3、物体的受力分析和受力图

第二章

一、学习目的要求

1、掌握平面汇交力系合成（分解）的几何法。能应用平面的几何条件求解平面汇交力系的平衡问题

2、能正确地将力沿坐标轴分解和求力在坐标轴上的投影。对合力投影定理应有清晰的理解

3、能熟练的运用平衡方程求解平面汇交力系的平衡问题

4、掌握平面任意力系向一点简化的方法

5、会应用解析法求主矢和主矩

6、熟知平面任意力系简化的结果

7、深入理解平面任意力系的平衡条件及平衡方程的三种形式

5、能够熟练解决平面任意力系的平衡问题

8、能熟练的计算平面任意力系作用下物体和物体系的平衡问题

9、了解静定和超静定问题

10、理解简单桁架的简化假设

11、掌握计算简单桁架杆件内力的节点法和截面法

二、主要教学内容

1、平面汇交力系

2、平面力偶系

3、平面任意力系

4、平面桁架的内力计算

5、摩擦

第三章

一、学习目的要求

1、了解空间汇交力系、力对点的矩的概念

2、能熟练的计算力在空间直角坐标轴上的投影

3、能应用平衡条件求解空间汇交力系

4、能熟练的计算力对轴的矩

5、对空间力偶的性质及其作用效应有清晰的理解

6、能应用平衡条件求解空间力偶系

7、了解空间力系向一点简化的方法和结果

8、能应用平衡条件求解空间任意力系的平衡问题

9、能正确的画出各种常见空间约束的约束反力

10、对平行力系中心和重心应有清晰的概念

11、能熟练的应用组合法求物体的重心

二、主要教学内容

1、空间汇交力系

2、力对点之矩和力对轴之矩

3、空间力偶系

4、空间任意力系

5、重心

第四章

一、学习目的要求

了解材料力学的任务及研究对象。掌握变形固体的基本假设，外力与内力、截面法与应力的概念。线变形和角变形。杆件变形的基本形式。

二、主要教学内容

1、材料力学的任务

2、变形固体的基本假设

3、外力及其分类

4、内力、截面法和应力的概念

5、杆件变形的基本形式

第五章

一、学习目的要求

1、理解轴向拉伸与压缩的概念与实例。

2、掌握直杆横截面上的内力、应力及斜截面上的应力计算，剪应力互等定理。掌握安全系数与许用应力的应用、拉压杆件的强度计算。

3、掌握轴向拉伸与压缩时杆件的纵向变形、线应变、横向变形计算，泊松比、虎克定律、弹性模量，抗拉(压〕刚度、应力集中的概念。

4、熟悉金属材料拉伸和压缩时的力学性能。

5、熟悉简单拉(压)超静定问题、热应力和预应力的解法。

6、掌握剪切和挤压概念、剪切和挤压时的应力计算及联接件的设计。

二、主要教学内容

1、轴向拉伸与压缩的概念和实例；

2、轴向拉伸与压缩时横截面上的内力和应力；

3、材料在轴向拉压时的力学性能；

4、轴向拉伸或压缩时的变形；

5、失效、安全系数和强度计算；

6、应力集中的概念；

7、超静定问题；

8、剪切和挤压的实用计算。

第六章

一、学习目的要求

1、掌握扭转、纯剪切、剪应变、剪切虎克定律、扭矩的概念及功率、转速和外力偶的关系。

2、熟悉扭矩图的作法。

3、掌握圆轴扭转时横截面剪应力计算公式、斜截面上应力的分析。

4、掌握扭转变形的计算、极惯性矩和抗扭截面模量的概念。

5、掌握建立轴的强度条件和刚度条件、进行轴的强度设计。

二、主要教学内容

1、扭转的概念和实例；

2、外力偶矩的计算扭矩和扭矩图；

3、圆轴扭转时的应力和强度计算；

4、扭转时的刚度。

第七章