《机械工程基础1》课程教学大纲

《机械工程基础1》课程教学大纲

课程代码：050332021

课程英文名称：Mechanical Engineering Fundamentals（1）

课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0

适用专业：高分子材料与工程专业

大纲编写（修订）时间：2017. 06

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

机械工程基础1是高分子材料与工程专业开设的一门技术基础课，它包括静力学、材料力学的有关内容。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：

1．理解和掌握工程力学的基本概念，基本原理与基本方法及其适用范围；

2．了解材料力学的研究对象和研究方法；理解变形固体的概念及基本假设；

3．会应用力学基本知识对机械零部件的强度、刚度、稳定性进行计算；

4．会对构件的受力状态和内力分布进行图形表达。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

具有将简单工程实际问题抽象为力学模型的初步能力。

1．能从简单的物体系统中恰当地选取研究对象，正确地画出受力图；

2．能熟练地运用平面力系的平衡条件求解物体系统的平面平衡问题；

3．能熟练地分析和计算杆件的内力（包括拉、压、弯、扭几种变形的内力），并能正确作出内力图；

4．掌握基本变形杆件的应力和变形的基本分析方法及其计算。

5．能熟练地对杆件进行强度计算，能对基本变形杆件进行刚度计算和压杆稳定性校核。

6．掌握组合变形的强度理论，能熟练地进行组合变形的强度计算。

（三）实施说明

1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。

2．教学手段：本课程属于基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

（四）对先修课的要求

本课程主要先修课程为：工程制图。

（五）对习题课、实验环节的要求

1．对重点章节安排习题讲解，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。

习题课主旨在于使学生进一步掌握力学原理和方法，提高其分析问题和解决问题的能力。

建议选择典型例题或就学生易错易混淆的问题组织探讨和讲评。

2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。

（六）课程考核方式

1.考核方式：考试

2.考核目标：在考核学生对力学基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的物体系统的平面平衡问题分析能力、杆件的内力、应力、强度刚度等计算能力。

3.成绩构成：本课程的总成绩主要由平时成绩和期末考试成绩组成，平时成绩（包括出勤、作业、随堂测验等）占10~30%，期末考试成绩占70~90%。平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出。

（七）参考书目

《工程力学》，张秉荣主编，机械工业出版社，2008

《工程力学》（第二版），周松鹤，机械工业出版社，2007

《工程力学教程》吴亚平等，化学工业出版社，2012

二、中文摘要

本课程是高分子材料与工程专业学生必修的一门专业基础课程。课程通过对理论力学和材料力学内容的讲授，使学生掌握力学的基本知识、基本原理和基本方法，并具有将简单工程实际问题抽象为力学模型的初步能力。课程主要内容包括静力学、拉、压、扭转、弯曲等。本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。

三、课程学时分配表

四、教学内容及基本要求

第1部分静力学基础知识

总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0 第1.1部分力的概念（讲课2学时）

具体内容:

1）静力学的研究对象；

2）力的基本性质、公理

第1.2部分力的基本运算（讲课2学时）

具体内容:

1）掌握力在直角坐标轴上的投影；

2）掌握几何法求合力；

3）了解力向一点平移的结果及其应用；

4）掌握力矩、力偶的概念；

重点:

力在直角坐标轴上的投影

难点:

力向一点平移的结果

习题:求合力、力矩及力偶

第1.3部分约束与约束力及受力分析（讲课2学时）具体内容:

1）理解约束和约束力的概念；

2）掌握常见的约束类型及约束反力形式；

3）物体的受力分析，受力图

重点:

物体的受力分析，受力图

难点:

物体的受力分析，受力图

习题:对物体进行受力分析，画出物体的受力图

第2部分平面力系

总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0第2.1部分平面任意力系的简化（讲课2学时）具体内容:

1）了解平面任意力系的简化；

2）掌握主矢与主矩；

3）掌握简化结果的讨论。

重点:

平面任意力系的简化

难点:

简化结果的讨论

习题: 平面任意力系的简化

第2.2部分平面任意力系的平衡方程（讲课2学时）具体内容:

掌握平面任意力系平衡方程及其应用；

重点:

平面任意力系的平衡方程

难点:

平面任意力系的应用

习题: 平面任意力系的平衡方程的运用

第2.3部分静定与静不定问题（讲课2学时）

具体内容:

1）了解静定与超静定问题；

2）掌握物体系平衡。

重点:

物体系平衡

难点:

超静定问题

第3部分空间力系

总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0

第3.1部分空间力系的合成与平衡（讲课2学时）

具体内容:

1）掌握力在空间直角坐标系的投影；

2）了解空间汇交力系合成与平衡问题；

第3.2部分空间任意力系的平衡（讲课2学时）

具体内容:

1）理解简单轮轴类零部件的受力分析；

2）了解斜齿轮与锥齿轮轴的受力分析；

第4部分轴向拉伸与压缩

总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0

第4.1部分轴向拉伸压缩的概念、轴力与轴力图（讲课2学时）具体内容:

1）理解轴向拉伸和压缩概念；

2）掌握内力截面法及轴力图。

重点:

轴向拉伸和压缩的内力截面法及轴力图

难点:

轴力图

习题:用截面法求内力并画出轴力图

第4.2部分拉压杆的变形与强度计算（讲课2学时）具体内容:

1）掌握正应力；

2）了解剪应力互等运律；