《工程力学》课程总论
工程力学第2版课件
中间铰和固定铰支座的约束力过铰链的中心，方向不确定。通 常用正交的分力FNx,FNy表示。
必须指出的是，当中间铰或固定铰约束的是二力构件时，其约
束力满足二力平衡条件，沿两约束力作用点的连线，方向是确定的 。
例如
例1-3 图示结构，分析AB、BC杆的受力。
工程力学 第2版 高职高专 ppt 课件
本课节小结
一、力的基本概念 1.力的定义 力是物体间相互的机械作用。
二、二力平衡公理与二力构件 二力构件—在二个力作用下处于平衡的构件一般称为二力构件 三、加减平衡力系公理与力的可传性原理
力的可传性原理 作用于刚体上某点的力，沿其作用线移动 ，不改变原力对刚体的作用效应。 四、平行四边形公理和三力构件
F2
FR
一点的两个力，可以合成一合力。合力是该 两力为邻边构成的平行四边形的对角线。
CA
F1
2.三力平衡汇交原理 构件在三个互不 F3 平行的力作用下处于平衡，这三个力的作
用线必共面且汇交于一点。
工程力学 第2版 高职高专 ppt 课件
3.三力构件 作用三个力处于平衡的构件称为三力构件。 三力构件三个力的作用线交于一点。若已知两个力的作用线
承面法线方向的运动 。
FN
活动铰支座的约束力过铰链 中心，垂直于支承面，一般按指
FN
向构件画出。用符号FN表示。
例1-5 图示钢架ABCD，试分析其受力。
F
F
B
C
B
C
A
D
A FAxFAy
D FND
课堂练习 分析判断图示构件的约束力画得是否正确? 并改正图中的错误。
《工程力学课程总论》PPT课件
建筑精选课件
19
器航 空 航 天
Space Shuttle Discovery 建筑精选课件
升美 空国
发 现 号 航 天 飞 机
20
海洋石油钻井平台
建筑精选课件
21
大型水利工程设施
长江三峡工程
建筑精选课件
22
人类的灾难
对工程中不满足强度、刚度、稳定性而发生失效 的构件给工农业生产造成巨大的损失，例子不胜 枚举。
桥面结构
建筑精选课件
11
桥高
梁层
建
筑
桥墩
与
大
型
建筑精选课件
12
高速列车
建筑精选课件
13
车头
建筑精选课件
14
车身
建筑精选课件
15
民用航空飞机
建筑精选课件
16
机军 用 飞
苏－27战斗机
建筑精选课件
17
机军 用 飞
幻影－2000 战斗机
建筑精选课件
18
机军 用 飞F－16战斗机 Nhomakorabea建筑精选课件
工程力学
建筑精选课件
1
工程力学课程绪论
工程与工程力学 工程力学的任务
工程力学研究对象 工程力学研究模型 工程力学研究方法
建筑精选课件
2
工程与工程力学
建筑精选课件
3
都江堰
岷江上的大型引水枢纽工程，也是现有世界上历史最长的无坝 引水工程。始建于公元前256～前251年。
建筑精选课件
4
赵州桥(安济桥)
32
赛车结构
为什么赛车结构前细后粗；车轮前小后大？
建筑精选课件
33
日常生活中的工程力学问题
工程力学课程总论PPT课件学习资料
模 型 实际物体的合理抽象与简化; 实际工作状态的合理抽象与简化; 实际问题的合理抽象与简化。
研 究飞机的 运动轨迹时，飞 机可视为质点。
研究卫星运动轨道时,卫星可视为质点；但研究卫星姿态控制时，则不能视为质点。
工作状态的模型－刚体与变形体 研究运动时忽略极小的变形－刚体; 研究物体的变形和内部受力规律时，则必须考虑变形－变形体。
：“哥伦比亚”号航天飞机在返回途中遇难（2003年）
一块轻质泡沫材料 撞击了航 天飞机表面的动到正常运行所需的时间以及所需经历的转数。 已知转台的质量及其分布，当驱动器到达正常运行所需角速度时，驱动马达的功率如何确定?
爆破时烟囱怎样倒塌
为什么赛车结构前细后粗；车轮前小后大？
赛车结构
日常生活中的工程力学问题
日常生活中的工程力学问题
工程力学的任务
1.研究物体在外力作用下的机械运动以及构件的强度、刚度和稳定性，使构件既安全又经济实用的科学。 2.总结工程中的有关力学理论和经验为了工程应用服务而撰写的经典力学知识，是培养学生工程技术素质的专业基础课程。
实验方法 －具体设计的实验验证
飞机静载试验
－现代计算技术与计算机应用。
计算机方法
汽车碰撞
碰撞时气囊与人的相互作用
战斗机的振动模态分析
飞鸟与空中客车机翼相撞
运动中的乒乓球尾流
人造骨骼
轮胎与轮毂
天文望远镜桁架
“ 工程力学走过了从工 程设计的辅助手段到中 心主要手段，不是唱配 角而是唱主角了” 钱学森 1997年9月
问题模型 - 视所研究的问题性质而定
例如，船舶设计中，船体各部分涉及的问题一般各不相同。但在总体设计中可将巨浪中的船体视为两个浪峰上的梁。
0工程力学课程总论
工程力学研究方法
理论分析方法
－ 20 世 纪 初 ， 探 索 新 设 计 、 新结构。
实验方法 －具体设计的实验验证
大型结构实验室
飞机静载试验
计算机方法
－现代计算技术与 计算机应用。
汽车碰撞
碰撞时气囊与人的相互作用
战斗机的振动模态分析
飞鸟与空中客车机翼相撞
运动中的乒乓球尾流
工程力学课程总论
工程与工程力学 面向21世纪的工程力学课程 工程力学研究对象 工程力学研究模型 工程力学研究方法
工程与工程力学
桥梁设计: 选择桥梁的类型（按受力方式） 力分析: 静力学分析 动力学及振动分析 应力分析及尺寸设计 强度、刚度、稳定性校核
梁式桥
洛阳桥，福建泉州，宋1053-1059
• 20世纪以前,在力学知识的积累、 应用和完善的基础上，逐渐形 成和发展起来的蒸汽机、内燃 机、铁路、桥梁、舰船、兵器 等大型工业推动了近代科学技 术和社会的进步。
大型水利工程设施
长江三峡工程
胡弗水坝
高速公路直道与弯道的连接
• 20世纪中，一些高科技及 其在各工业领域的应用与 力学特别是工程力学的指 导密不可分。
赛车结构
为什么赛车结构前细后粗；车轮前小后 大？
–日常生活中的工程力学问题
面向21世纪的 工程力学课程
• 经典内容更加简练
• 引进新的科学技术成果，内容更加丰富
– 新材料－复合材料、聚合物等； – 新概念－失效、寿命等； – 新理论－损伤、混沌等； – 新方法－数值方法、工程力学建模方法。
学科内的综合与学科间的交叉将更加强烈 力学课程的贯通、渗透与综合。 学科间的交叉。
怎样在不同的 时间间隔内通过 测量目标与雷达 之间的距离和雷 达方位角才能准 确地测定目标的 速度和加速度
工程力学课程总结
工程力学课程总结工程力学作为理工科专业基础课程，对于培养学生的科学素养和解决实际工程问题具有重要意义。
本文将对工程力学课程进行全面的总结，梳理课程核心知识点，以帮助读者更好地掌握这门学科。
一、课程概述工程力学课程主要包括静力学、动力学和材料力学三个部分。
静力学研究在平衡状态下的物体受力情况，动力学研究物体运动与受力之间的关系，而材料力学则关注物体在受力作用下的变形与破坏规律。
二、核心知识点1.静力学（1）力的分解与合成：掌握力的分解与合成方法，能够解决复杂受力问题。
（2）受力分析：学会对物体进行受力分析，确定受力大小、方向和作用点。
（3）平衡方程：了解平衡方程的推导过程，熟练运用平衡方程解决静力学问题。
2.动力学（1）牛顿运动定律：掌握牛顿运动定律的基本原理，能够运用其解决实际问题。
（2）运动方程：了解运动方程的建立过程，能够求解物体在受力作用下的运动规律。
（3）动量定理与动量守恒：理解动量定理和动量守恒定律，并能应用于碰撞、爆炸等实际问题。
3.材料力学（1）应力与应变：掌握应力与应变的概念，了解其计算方法。
（2）弹性力学：了解弹性力学的基本理论，能够求解弹性体的受力与变形问题。
（3）强度理论与破坏准则：了解材料的强度理论和破坏准则，能够预测材料的破坏行为。
三、课程总结通过学习工程力学课程，我们掌握了以下技能：1.能够对物体进行受力分析，解决静力学问题。
2.能够运用牛顿运动定律和运动方程解决动力学问题。
3.能够求解弹性体的受力与变形问题，预测材料的破坏行为。
4.提高了解决实际工程问题的能力，为后续专业课程学习打下坚实基础。
工程力学-总论
工程力学
工程力学总论
工程力学课程的分析方法
返回
工程力学课程的分析方法
两种不同的理论分析方法 工程力学的实验分析方法 计算机分析方法
工程力学课程的分析方法
两种不同的理论分析方法
工程力学课程的分析方法
பைடு நூலகம்
工程力学中的“工程静力学” 工程力学中的“工程静力学”与“材料力学” 材料力学” 两部分，由于所研究的问题各不相同，分析方法 也因此而异。
工程力学课程内容 及其在工程设计中的作用
强度失效是指构件在外力作用下发生不可 强度失效是指构件在外力作用下发生不可 恢复的塑性变形或发生断裂。 刚度失效是指构件在外力作用下产生过量 刚度失效是指构件在外力作用下产生过量 的弹性变形。 稳定失效是指构件在某种外力（例如轴向 稳定失效是指构件在某种外力（例如轴向 压力）作用下，其平衡形式发生突然转变。
工程力学课程内容 及其在工程设计中的作用
为了完成常规的工程设计任务，需要进行以 下几方面的工作： 分析并确定构件所受各种外力的大小和方向。 研究在外力作用下构件的内部受力、变形和 失效的规律。 提出保证构件具有足够强度、刚度和稳定性 的设计准则与设计方法。 工程力学课程就是讲授完成这些工作所必需 的基础知识。
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
测量变形的传感器
硬塑料的物性关系曲线
工程力学课程的分析方法
工程力学的实验分析方法
飞机静载试验
工程力学课程的分析方法
工程力学的研究模型
工程力学课程总论
§1 工程力学课程内容及其作用
工程力学是既与工程又与力学密切相关的科学 涉及的领域相当广泛
包括：机械、建筑、材料、桥梁、水利、电子、 道路、运载工具等各种工业领域
还涉及：生物、国防、体育运动、气象、核能、 计算机技术等现代科学技术领域
《工程力学》
Bengbu college . The Department of Mechanical and Electronical Engineering .w.p_chen
工程力学中,在不同情况下的研究对象简化不同 在“工程静力学”中——刚体
——认为构件不会变形或变形可以被忽略
在“材料力学”中——变形体 ——认为所有构件在力的作用下都会发生变形
《工程力学》
Bengbu college . The Department of Mechanical and Electronical Engineering .w.p_chen
三、工程力学的学习方法 工程力学 ——解决实际问题和解习题的方法一个样！ ——解决简单问题和复杂问题的思路一个样！ ——解决生活问题和高科技问题的理论一个样！ 因此： 注重书本学习和课后动手练习并重！ 独立、自主、刻苦、努力—完成作业 抄袭作业 = 补考候选
体育运动
棒球击球
赛车结构
vC
ω
《工程力学》
Bengbu college . The Department of Mechanical and Electronical Engineering .w.p_chen
§1 工程力学课程内容及其作用
几个概念：
工程构件：泛指机器零、部件、房屋结构元件等 失效（破坏）：构件在外力作用下丧失正常功能 失效的种类：强度失效、刚度失效和稳定失效 强度失效—构件在外力作用下发生不可恢复的塑性 变形或断裂 刚度失效—构件在外力作用下产生过量的弹性变形 稳定失效—构件在某种外力促作用下，其平衡形式 发生突变
(完整word版)工程力学教案
《工程力学》教案2016～2017学年第2 学期学院名称：机械学院授课专业：16级机械全部专业14五年机械全部专业课程名称：工程力学主讲教师：***山东凯文科技职业学院教务处制备注：一、教案和讲稿的区别1．讲稿，所承载的是知识信息。
教案，所承载的是课堂教学的组织管理信息。
2．讲稿的思路形成，受教学过程的知识逻辑支配，而教案的思路形成，受教学过程的管理逻辑支配。
3．讲稿与教案，二者是决定与被决定的关系。
4．在内容上，讲稿涉及的是知识性和能力开发项目，教案涉及的是组织性项目。
5．在表现形式上，讲稿篇幅较长，是课程教学内容和教师个人观点的浓缩或延伸；教案篇幅较短。
二、教学反思所谓教学反思，是指教师对教育教学实践的再认识、再思考，并以此来总结经验教训，进一步提高教育教学水平。
教学反思一直以来是教师提高个人业务水平的一种有效手段，教育上有成就的大家一直非常重视之。
现在很多教师会从自己的教育实践中来反观自己的得失，通过教育案例、教育故事、或教育心得等来提高教学反思的质量。
山东凯文科技职业学院教案首页山东凯文科技职业学院课时教案山东凯文科技职业学院教案附页质点是指具有一定质量而形状与大小可以忽略不计的物体。
4.力系的概念力系是指作用于物体上的一群力。
5.平衡的概念平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或做匀速直线运动。
静力学公理公理一二力平衡公理公理二加减平衡力系公理推论1力的可传性原理公理三力的平行四边形法则推论2三力平衡汇交定理公理四作用与反作用公理在讲公理的过程中涉及到学生高中物理中的部分知识要加以联系，并在讲解的过程中进行推论证明。
40min力的投影1.力在直角坐标轴上的投影2.合力投影定理引导学生通过观察图推导出：cossinxyF FF Fαα==引导学生总结出合力投影定理：121....nx x x nx ixiR F F F F==++=∑121...ny y y ny iyiR F F F Y==+++=∑25min小结静力学是研究物体的平衡问题的科学。
《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PPT教学课件
2、机构与机械传动
• 研究的对象是常规通用零件和常用机构 的设计
1) 总论部分——机器及零件设计的概论，基本 原则，一般过程和要求等；
2) 联接部分——螺纹联接，轴毂联接即键、花 键和销联接；
3) 传动部分——带传动，链传动，齿轮传动， 蜗杆传动及齿轮系等；
• 4) 轴系部分——滑动轴承，滚动轴承，联轴 器与离合器以及轴等；
• 5) 其它部分——平面机构，减速器等。
机械设计基础的研究对象：
• 本课程是论述一般通用零件的基本设计理 论与方法，用以培养学生具有设计一般机 械的能力的技术基础课程
0.2 机械设计基础的研究方法
• 理论联系实际 • 做到四多。本课程又是应用性很强的工
程课程。在学习过程中，必须多观察、 多思考、多练习、多总结。
0.3学习机械设计基础的目的
• 本课程内容是研究现有机械的运动及工作性 能和设计新机械的知识基础。它成为机械类 各专业所必修的一门技术基础课程。
• 本课程为后续有关的专业课程如机床，机械 制造工艺以及其他机械性质的专业课程打下 基础。
• 可以使学生获得正确分析、使用和维护机械 的基本知识、基本理论及基本技能。有利于 培养创新思维和创新精神，提高分析问题和 解决问题的能力。
谢谢观看
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15
一、理论力学的内容和对象
• 1．理论力学的内容
• 理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。 • 机械运动：物体在空间的位置随时间的改变,称为机械运
动。 • 静力学----刚体的平衡规律，着重讨论静力分析，力系
的合成与简化，平衡条件及其应用 • 运动学----从几何的观点研究物体（点、刚体）的运动
工程力学课程绪论
02
工程力学的基本概念
力的概念
总结词
力的概念是工程力学中的基本概念之 一，是指物体之间的相互作用。
详细描述
力是一个矢量，具有大小和方向两个 基本属性。在工程力学中，力的大小 是指作用在物体上的力的大小，力的 方向是指力作用的方向。
刚体的概念
研究刚体在力作用下的平 衡问题，包括力的平衡和 力矩平衡。
刚体的动力学分析
研究刚体在力作用下的运 动规律，包括速度、加速 度和动量等。
刚体的弹性分析
研究刚体在力作用下的弹 性变形问题，包括应力、 应变和弹性模量等。
运动的分析方法
牛顿运动定律
根据牛顿运动定律，分析物体的运动 规律，包括加速度、速度和位移等。
动量定理和动量守恒
角动量定理和角动量守恒
根据角动量定理和角动量守恒定律， 分析物体的角动量变化和系统角动量 守恒问题。
根据动量定理和动量守恒定律，分析 物体的动量变化和系统动量守恒问题。
05
工程力学的应用实例
桥梁工程中的力学问题
总结词
桥梁稳定性、抗风与抗震能力
详细描述
在桥梁工程中，工程力学提供了对桥梁结构 稳定性和安全性的分析方法。通过研究桥梁 在不同外力作用下的响应，工程师可以评估 其抗风和抗震能力，确保桥梁在各种自然灾 害下的安全性能。
04
工程力学的分析方法
力的分析方法
01
02
03
力的平衡分析
通过力的平衡原理，确定 物体在静止或匀速直线运 动状态下的受力情况。力情况。
力的分解与合成
将一个力分解为多个分力， 或将多个力合成一个力， 以便于分析计算。
刚体的分析方法
《工程力学》课程教学大纲学习资料
《工程力学》课程教学大纲课程名称：工程力学课程类别：专业基础课教学学时: 72课程学分: 4学分开课专业: 工程管理开课学期: 第2学期参考教材:1. 《工程力学》，高等教育出版社，2004年1月（主编：单辉祖，谢传锋）2. 《工程力学》，黄河水利出版社，2009年7月（主编：孟凡深）一、课程性质《工程力学》课程是工程管理专业的一门专业基础必修课。
本课程是一门理论性、系统性较强的专业基础课必修课，是后续其它各门力学课程和相关专业课程的基础，同时在许多工程技术领域中有着广泛的直接应用。
二、课程目标（一）知识目标使学生具备工程力学的基础知识，掌握正确的受力分析和力系的破坏平衡条件。
对工程结构中杆件的强度问题具有明确的概念和一定的计算能力。
初步掌握杆件体系的分析方法，初步了解常用结构形式的受力性能。
掌握各种结构在荷载作用下维持平衡的条件以及承载能力的计算方法。
（二）职业技能目标掌握本专业必备的基础理论知识，具有本专业相关领域工作的岗位能力和专业技能，适应建筑工程生产一线的技术、管理等职业岗位群要求的技术及管理人才。
（三）素质养成目标培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展的高端应用型人才。
三、教学内容及学时分配章节教学内容学时第一章绪论 1第二章静力学基本知识 4第三章平面汇交力系 3第四章平面一般力系的简化8第五章一般力系的平衡10第六章材料力学基本知识 2第七章轴向拉伸与压缩10第八章剪切和挤压 2第九章扭转 2第十章截面的几何性质 2第十一章梁的弯曲14第十二章梁的变形 4第十三章应力状态和强度理论 4第十四章组合变形 4第十五章压杆稳定 2合计72四、教学内容要点第一章绪论教学学时数：1一、教学目的及要求通过本章的学习，要求学生了解工程力学的研究对象和任务，了解国内外力学发展史及概况，并对其发展与展望作简单介绍，激发学生学习兴趣。
二、教学重点与难点（一）教学重点：1、工程力学课程的性质、任务和要求。
工程力学课程总论
2.失效：工程构件在外力作用下丧失正常功能的现 象称为失效或破坏。
在工程力学范畴内的失效通常可分为三类： 强度失效、刚度失效和稳定失效。
强度失效是指构件在外力作用下发生不可恢复
的塑性变形或发生断裂。
F
F
F
F
钢筋
工学院力学系
美国纽约马尔克大桥于1940年11月7日因风力 引起的振动而产生断裂破坏。
软塑料的物性关系曲线
工学院力学系
验装置
工学院力学系
3.计算机分析方法 汽车碰撞
工学院力学系
兔子股骨的受 力分析
工学院力学系
钢结构接头的应力分析
工学院力学系
工学院力学系
3.构件在荷载作用下正常工作应满足的要求。
构件必须具有足够的强度
所谓强度是指构件受力后不能发生断裂 或产生不可恢复的变形的能力。
构件必须具有足够的刚度
所谓刚度是指构件受力后不能发生超过 工程允许的弹性变形的能力。
构件必须具有足够稳定性
所谓稳定性是指构件在压缩载荷的作用下， 保持平衡形式不能发生突然转变的能力。
工学院力学系
§2 工程力学主要内容与分析模型 2-1 工程力学的主要内容
一.力学 力学是研究物体机械运动规律的科学。
所阐述的规律带有普遍性，是一门基础科学。 直接服务于工程,又是一门技术科学。 是各技术工程学科的重要理论基础， 是沟通自然科学基础理论与工程实践的桥梁。
工学院力学系
二.工程力学
将力学原理应用于工程实际的科学。
工学院力学系
汽车碰撞试验
工学院力学系
建 筑 物 控 制 爆 破
工学院力学系
雷达确定目标方位
怎样在不同的时间间隔 内通过测量目标与雷达之 间的距离和雷达方位角才 能准确地测定目标的速度 和加速度。
《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。
(完整)《工程力学》课程
课程标准专业层次:课程性质：必修课计划学时： 72单位：机电汽车工程学院安徽文达信息工程学院二○一七年六月工程力学二、课程概述(一）课程性质地位该课程是四年制本科专业基础课程。
工程力学涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的主要经典内容.通过对《工程力学》的学习，学生可以掌握如何对处于静定平衡状态的物体进行静力分析和对构件进行强度、刚度和稳定性的分析。
这门课以《高等数学》、《大学物理》为基础，也是进一步学习《机械原理》、《机械设计》等其它专业课程的基础。
《工程力学》课程在机械设计专业人才培养计划中占有举足轻重的地位，是衔接基础课程与专业课程的纽带。
（二）课程基本理念1、指导思想以学院“人才培养方案"为依据，以培养“基础扎实、专业面宽、重应用、强素质”的应用型人才为出发点，遵循技术应用型本科生成才规律,树立专业指向、能力本位、个性发展理念，突出学生主体地位，运用所学的工程力学知识来发现、分析和处理实际问题。
2、基本原则以机械设计专业就业岗位需求为目标，遵循认知规律，采用理论和实践相结合的教学方式，深入浅出，发挥学生主体意识，提高教学效果，在获得机械设计专业所需要的工程力学知识的同时,增强能力、提高素质。
（三）课程设计思路1、框架设计以本课程的基本理念为指导，按照专业基础实用的原则进行课程设计,以工程力学的基本概念和基本公理为基础，对工程构件进行受力分析和强度校核，通过实验操作巩固理论知识。
2、内容安排本课程共分三大模块：静力学；材料力学；运动学与动力学.第一模块分两大任务：静力学基本概念和力系。
第二模块设一大任务，两条线索，一是载荷作用方式，二是外力-内力-内力图—应力—强度条件及应用。
本模块设有3个实验，安排六个课时，通过实验引出相关内容.第三模块主要引导学生自学。
3、学时分配本课程教学课时共72学时，4.5学分，其中理论教学66学时，实践教学6学时，教学安排在第3学期。
4、教学实施课堂教学要确保教学大纲的教学要求和教学内容的完成.为了加强基础知识的教学,必须在教学中突出重点、抓住关键，解决难点。
《工程力学》目录
目录绪论第一部分静力学引言第1章静力学公理和物体的受力分析1.1 静力学公理1.2 约束和约束反力1.3 物体的受力分析与受力图小结思考题习题第2章基本力系2.1 汇交力系的合成与平衡2.2 力矩2.3 力偶系的合成与平衡小结思考题习题第3章一般力系3.1 力线平移定理3.2 平面一般力系向一点简化3.3 一般力系的平衡方程3.4 物体系统的平衡·静定问题和超静定问题3.5 平面简单桁架的内力计算3.6 摩擦小结思考题习题第二部分材料力学引言第4章材料力学的基本概念4.1 材料力学的任务4.2 变形固体的基本假设4.4 内力·截面法和应力的概念4.5 位移与应变的概念4.6 杆件变形的基本形式小结思考题习题第5章拉伸、压缩与剪切5.1 轴力及轴力图5.2 轴向拉伸、压缩时的应力5.3 轴向拉伸、压缩时材料的力学性能5.4 轴向拉伸、压缩时的强度计算5.5 轴向拉伸、压缩时的变形5.6 轴向拉伸、压缩的应变能5.7 拉伸、压缩超静定问题5.8 应力集中的概念5.9 连接件的实用强度计算小结思考题习题第6章扭转6.1 外力偶矩的计算·扭矩及扭矩图6.2 薄壁圆筒的扭转6.3 圆轴扭转时的应力和强度计算6.4 圆轴扭转时的变形和刚度计算6.5 圆轴的扭转应变能6.6 圆轴扭转超静定问题6.7 非圆截面杆扭转的概念小结思考题习题第7章弯曲7.1 平面弯曲的概念及梁的计算简图7.2 剪力与弯矩·剪力图与弯矩图7.3 梁的正应力和强度计算7.4 梁的切应力和强度计算7.5 提高梁弯曲强度的措施7.6 梁的变形和刚度计算7.7 梁内的弯曲应变能7.8 简单超静定梁小结思考题习题第8章应力状态和强度理论8.1 应力状态的概念8.2 二向应力状态8.3 三向应力状态8.4 广义胡克定律8.5 强度理论及其应用小结思考题习题第9章组合变形的强度计算9.1 拉伸（压缩）与弯曲的组合9.2 扭转与弯曲的组合9.3 两相互垂直平面内的弯曲小结思考题习题第10章压杆稳定10.1 压杆稳定的概念10.2 细长压杆的临界力10.3 压杆的临界应力及临界应力总图10.4 压杆的稳定计算10.5 提高压杆稳定性的措施小结思考题习题第三部分运动学引言第11章点的运动学和刚体的基本运动11.1 点的运动学11.2 刚体的平行移动11.3 刚体的定轴转动小结思考题习题第12章点的合成运动12.1 点的合成运动基本概念12.2 点的速度合成定理12.3 点的加速度合成定理小结思考题习题第13章刚体的平面运动13.1 刚体平面运动的概述与运动分解13.2 平面图形内各点的速度计算13.3 平面图形内各点的加速度计算13.4 运动学综合应用举例小结思考题习题第四部分动力学引言第14章动量定理和动量矩定理14.1 质点动力学的基本方程14.2 动量定理14.3 动量矩定理小结思考题习题第15章动能定理15.1 功和功率15.2 动能定理15.3 势力场·势能·机械能守恒15.4 动力学普遍定理的综合应用小结思考题习题第16章机械振动基础16.1 单自由度系统的自由振动16.2 单自由度系统的有阻尼自由振动16.3 单自由度系统的受迫振动16.4 隔振小结思考题习题第五部分构件强度问题的专题研究引言第17章构件的动载荷强度17.1 惯性力·动静法17.2 考虑惯性力时的应力计算17.3 受冲击载荷时的应力和变形计算17.4 提高构件抗冲击能力的措施小结思考题习题第18章构件的疲劳强度18.1 交变应力与应力循环特性18.2 疲劳破坏的概念18.3 疲劳极限及其测定18.4 影响构件疲劳极限的主要因素18.5 对称循环下的疲劳强度计算小结思考题习题附录A 截面的几何性质附录B 梁在简单载荷作用下的变形附录C 型钢表附录D 习题答案参考文献。
2019工程力学课程总论
2019年11月13日星期
14
三
构件分类
板 壳
杆 件
பைடு நூலகம்
2019年11月13日星期
15
三
强度:
杆件在外载作用下，抵抗断裂 或过量塑性变形的能力。
刚度:
杆件在外载作用下， 抵抗弹性变形的能力。
稳定性:
杆件在压力外载作用下， 保持其原有平衡状态的能力。
2019年11月13日星期
16
三
(1)强度：构件的抗破坏能力
6.更改或修正：比较未能达到满意一致性或精度时使用。
2019年11月13日星期
43
三
3.数学建模：将力学原理应用于理想模型，进行理论分 析和数学演绎，建立方程或其他表达形式。
4.求解数学问题:除少数问题能进行求解外，大多数工 程问题都需要将数学问题离散化----制定算法，离散问 题程序化----选用或编制程序，并进一步优化程序，最 后进行数值计算，得到结果或结论。
5.验证结论：将结论与真实系统的性能进行比较。
2019年11月13日星期
23
三
(1)理论分析方法
1.研究对象 3.数学建模 5.验证和论证
2.力学模型 4.求解数学问题 6.更改或修正
2019年11月13日星期
24
三
(2)实验分析方法
伽利略木梁弯曲试验
2019年11月13日星期
25
三
2019年11月13日星期 三
飞机静载试验 26
(3)数值分析方法
2019年11月13日星期
17
三
2019年11月13日星期
18
三
(2)刚度：构件的抗变形能力
2019年11月13日星期
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
➢1999年1月4日18时50分，重庆市綦江县彩虹桥发生整体垮 塌，造成40人死亡，14人受伤，直接经济损失631万元。 ➢事故经过：30余名群众正行走于彩虹桥上，另有22名驻綦武 警战士进行训练，由西向东列队跑步至桥上约三分之二处时， 整座大桥突然垮塌。
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工程与工程力学——核反应堆压力容器
核反应产生大量热量和气 体，容器产生怎样的变形？ 变形对反应堆的运行产生 什么影响？ 容器的壁厚如何选择才能 确保反应堆安全运行？
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工程与工程力学——计算机硬盘驱动器
✓ 给定角加速度，从启动到正 常运行所需的时间以及转数。 ✓ 已知转台的质量及其分布， 当驱动器到达正常运行时，驱动 马达的功率如何确定?
垮塌前的大桥
垮塌后的大桥
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
法庭以外的问题： ➢力学素质的重要性 ➢从简单力学问题到高等力学问题
✓简单力学问题：队伍过桥时不能齐步走 ✓高等力学问题：
冲击载荷的概念：人跑步时脚上的力量有多大 损伤累积与结构寿命：与跑步的次数有关
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工程与工程力学——高速公路
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工程力学课程总论
➢工程与工程力学 ➢工程力学的研究内容与模型 ➢工程力学的分析方法
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工程与工程力学
20世纪以前，推动近代 科学技术与社会进步的蒸汽机、 内燃机、铁路、桥梁、船舶、 兵器等，都是在力学知识的累 积、应用和完善的基础上逐渐 形成和发展起来的。
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工程与工程力学
20世纪产生的诸多高新技术，如高层建筑、大 跨度悬索桥、海洋平台、航空航天器、机器人、高 速列车以及大型水利工程等许多重要工程更是在工 程力学指导下得以实现，并不断发展完善的。
第1篇 静力学（1第4学2章时力）系的简化
第3第章4章工程材构料件力的学静的力基学本平概衡念问题 第5章 杆件的内力图
第2篇 材料力学（2第4学6章时拉）压杆件的应力变形分析与强度设计
第7章 梁的强度问题 第8章 梁的位移分析与刚度设计
习题（6学时）
复习（3学时）
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工程力学课程总论
➢工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程 技术学科； ➢作为高等工科学校的一门课程，工程力学只是其 中最基础的部分； ➢涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的主要 经典内容； ➢工程力学课程不仅与力学密切相关，而且紧密联 系于广泛的工程实际。
➢自然界及工程技术过程都包含机械运动； ➢工程力学是研究自然界及各种工程中机械运动最普遍、 最基本的规律，以指导人们认识自然界，科学地从事工程 技术工作。 ➢工程力学研究两大类机械运动：
✓研究物体的运动，研究力和运动之间的关系； ✓研究物体的变形，研究力与变形之间的关系。
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工程力学的研究内容与模型
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工程与工程力学——飞机
疲劳 引起的破坏
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工程与工程力学——海洋钻井平台
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工程与工程力学——航天器
我国长征火箭家族
航天飞机17/47来自程与工程力学——高速列车18/47
工程与工程力学——大型水利工程设施
长江三峡工程
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工程与工程力学
20世纪产生的另一些高新技术，如核反应 堆工程、电子工程、计算机工程等，虽然是在 其他学科指导下产生和发展起来的，但也都对 工程力学提出了各式各样、大大小小的问题。
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
浦江两岸
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
金茂大厦
高420.5m 共 88 层
金茂大厦中庭
荣获2001年“ 美国建 筑师学会室内建筑奖 ”
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
桥面结构
缆索与立柱
桥墩
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工程与工程力学——高层建筑与大型桥梁
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工程与工程力学——雷达确定目标方位
➢在不同的时间间隔内，通 过测量目标与雷达之间的距 离和雷达方位角，怎样准确 测定目标的速度和加速度。
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工程与工程力学——舰载飞机起飞
✓ 若已知推力和跑道可能 长度，则需要多大的初速 度和时间间隔才能达到飞 离甲板时的速度。 ✓ 若已知初速度、一定的 时间间隔后飞离甲板时的 速度，则需要弹射器施加 多大推力，或者确定需要 多长的跑道。
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工程力学的研究内容与模型
——分析模型
工作状态的模型——刚体与变形体 研究运动时忽略极小的变形——刚体; 研究物体的变形和内部受力规律时，必须考 虑变形——变形体。
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工程力学的研究内容与模型
——分析模型
研究塔吊不致倾倒，确定所需配重 ——刚体
对于塔吊和组成塔吊的每一根杆件 ——变形体
物体模型－－质点与质点系
当所研究物体的运动范围远远超过其本身的几何尺 度时，物体的形状和大小对运动的影响很小，可将其 抽象为只有质量而无体积的“质点”。 由若干质点组成的系统，称为质点系。
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工程力学的研究内容与模型
——分析模型
例如：研究卫星运 动轨道时,卫星可 视为质点；但研究 卫星姿态控制时， 则不能视为质点。
课程目的
➢工程力学是工科专业技术基础主要课程， 兼有基础理论和应用技术双重性质 ➢培养学生的工程力学素质，具有创新精神 和实践能力的高素质人材的需要
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成绩考核评定
➢平时成绩占30％（包括作业、上课考 勤、提问等） ➢期末考试占70％
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教学内容及学时
课程总论（1学时）
第1章 静力学基础
——分析模型
➢自然界与各种工程中涉及机械运动的物体有时很复杂， 工程力学研究物体的机械运动时，必须忽略一些次要因素 的影响，对其进行合理的简化，抽象出研究模型。 ➢模型：
✓实际物体的合理抽象与简化； ✓实际工作状态的合理抽象与简化； ✓实际问题的合理抽象与简化。
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工程力学的研究内容与模型
——分析模型
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工程与工程力学——非工业工程中的力学问题 爆破时烟囱 怎样倒塌
脚手架中的力学
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工程力学的研究内容与模型
工程力学的研究内容 工程力学的两种主要模型
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工程力学的研究内容与模型——研究内容
➢力学是研究物质宏观机械运动的学科； ✓机械运动——物体空间位置的改变、物体的运动和变 形、气体和流体的流动等；