《工程力学》课程教学大纲

课程代码：210305

课程名称：工程力学/Engineering Mechanics

学时/学分：96 / 6

先修课程：《高等数学》、《线数》

适用专业：机械设备及自动化、材料成型及控制工程、汽车应用技术、金属材料工程

开课院系：基础教学学院工程力学教学部

开课院系：基础教学学院工程力学教学部

教材：《工程力学教程》西南交大应用力学与工程系编 2004 年 7 月

参考教材：《理论力学》第六版哈尔滨工业大学理力教研室高教社 2002 年 8 月教材：

主要参考书：《材料力学》单辉祖高等教育出版社 2004 年 4 月第二版

《材料力学》刘鸿文高等教育出版社 2004 年第四版

一、课程的性质和任务

《工程力学》包括理论力学和材料力学这两门课的主要部分内容，是机电、材料、汽车等工科大学一门重要的技术基础课。它的任务是使学生在学习高等数学、工程制图等课程的基础上，培养学生对简单工程对象正确建立力学模型的能力，对这些力学模型进行静力学，运动学，动力学(包括瞬时与过程)分析和计算的能力；同时对构件的强度、刚度以及稳定性等问题有明确的基本概念和基本计算能力。能利用工程力学的基本概念判断分析结果正确与否的能力。并为后续课程学习、以及从事工程技术工作打下坚实的力学基础。

二、教学内容和基本要求

理论力学内容部分和基本要求：

(一)静力学：

力的概念；约束及约束力；物体的受力分析；各种力系的简化与平衡；摩擦和物体的重心。(二)运动学：

描述点的运动方程、在其基础上求点速度和加速度；刚体的平动与定轴转动方程的建立、如何求其速度和加速度；重点讲授点的复合运动和刚体的平面运动。

(三)动力学：

质点运动微分方程，动力学普遍定理应用，惯性力的概念及达朗伯原理。

学完理论力学后，应完整地理解基本内容，掌握基本概念、基本理论和基本方法，并达到下列要求：

1、具有从简单实际问题中提出理论力学问题的初步能力。

2、能选取分离体并正确画出受力图。

3、平面力系和空间力系的简化；能熟练运用平面力系的平衡方程求解简单物系的平衡问题

(包括考虑有摩擦力的情况)。

4、能正确地运用分解和合成的方法分析点的运动。能熟练运用点的速度合成定理。熟练地计

算刚体作平面运动时角速度和刚体上点的速度。

5、能正确运用动力学普遍定理求解简单的动力学问题。

6、能熟练地运用达朗伯原理求解简单的动反力问题。

材料力学内容部分和基本要求：

(一)绪论、拉伸和压缩

材料力学的任务。变形固体的基本假设。杆件变形的基本形式。杆件拉压的概念，截面法。拉压时杆的内力、应力和变形。虎克定律。材料的力学性能。应力集中的概念。

(二)剪切

剪切、挤压的概念和实用计算。

(三)扭转

扭转的概念。剪切虎克定律。剪应力互等定理。圆截面轴扭转时内力、应力和变形。

扭转强度条件和刚度条件。

(三)截面几何性质

静矩、惯性矩、惯性积、惯性半径、平行移轴公式，简单组合截面惯性矩的计算。

(四)弯曲

梁的弯曲内力、内力图；对称截面梁的弯曲正应力。梁的正应力强度计算。矩形截

面梁的剪应力简介；用积分法和叠加法计算梁的位移，梁的刚度校核。

(五)应力状态和强度理论

一点处的应力状态，主应力及最大剪应力的概念。用解析法分析平面应力状态。广

义虎克定律。强度理论的概念。常用的强度理论及其应用。

(六)组合变形下的强度计算

拉(压)与弯曲组合的强度计算。圆轴弯曲与扭转组合变形情况下的强度计算。

(七)压杆稳定

压杆稳定的概念。临界载荷的欧拉公式、欧拉公式的适用范围。压杆稳定计算。

通过材料力学课程的学习，使学生达到下列要求：

1) 对材料力学的基本概念有明确的认识。

2) 具有将简单杆类部件简化为力学简图的初步能力。能够计算杆件在简单载荷作用

下的内力，并作相应的内力图。

3) 能分析直杆在基本变形时的应力，能作简单的强度计算。对圆轴和梁能作简单载

荷作用下的刚度计算。

4) 对应力状态和强度理论有初步认识。能应用叠加法对简单的组合变形杆件进行强

度计算。

5) 掌握简单压杆稳定性计算。

6) 了解典型工程材料的基本力学性能，破坏现象以及常用的测试方法。

三、实验(上机、习题课或讨论课)内容和基本要求

为帮助学生掌握所学的基本任务，在学习过程中要完成一定数量的课外作业。建习题总量为200

道左右。

材料力学：建议对拉伸和压缩、弯曲应力、组合变形、安排分析讨论课。

实验：

3

1. 拉伸、压缩实验；

2. 扭转实验；

3. 弯曲正应力实验。

四、教学时数分配

理论力学部分：

习题课

讨论课 2 2 平面汇交力系与力偶系 平面任意力系(含摩擦) 重心与形心 点的运动和刚体的简单运动 点的合成运动 刚体的平面运动 质点运动微分方程 动力学普遍定理 达朗伯原理 考 查 合 计

材料力学部分：

课 程 内 容 (一)绪论、拉伸和压缩 (二)剪切 (三)扭转 (四)截面几何性质 (五)弯曲内力、 应力、变形 (六)应力状态、 强度理论 (七)组合变形下的强度计算 (八)压杆稳定 合 计 课 程 内 容 绪论.静力学基本概念和公理 物体的受力分析 小计

2

2

4

8

4

2

6

6

1

7

4

2

48

讲课 6 2 4

2 10

6 4 4 38 小计

8

2

6

2

14

6

6

4

48

4 6 2 2 4 4 1 6 2 2 37 实 验 2 习题课

讨论课 讲课 2 2 1 2 2 2 11 4 6 2 2 2 2