工程力学教学大纲(48学时)

《工程力学》教学大纲

课程编码：01011076

课程类别：专业基础必修课

学时：48

学分：3

适用专业：汽车检测与维修技术

先修课程：高等数学

一、教学目的

本课程是高等职业技术学院工程技术类相关专业的一门技术基础课程。本课程的任务是运用力学的基本原理，研究机械零部件在载荷等因素作用下的平衡规律、运动规律和承载能力，使学生掌握机械工程力学的基础知识和基本技能，学会运用力学的基本原理解决机械工程中简单的力学问题，培养学生正确的思想方法和工作方法，为学习后续课程和继续学习提供必要的基础。

二、教学内容与要求

绪论

教学要求：了解机械工程力学课程的性质、任务和主要内容；了解机械工程力学的研究对象：机械零部件——杆件；了解机械工程力学研究的模型刚体与变形体；分布力与集中力。

重点：工程力学研究的目的、内容、方法。

难点：工程力学的研究方法

第一章构件静力学基础

第一节力的基本概念和公理

第二节常见约束及力学模型

第三节构件的受力图

教学要求：掌握构件受力图的画法，理解力的基本概念和公理，了解常见的约束模型

重点：画构件的受力图

难点：构件的受力分析

第二章力的投影和平面力偶

第一节力的投影和力的分解

第二节平面汇交力系的合成与平衡

第三节力矩和力偶

第四节平面力偶系的合成与平衡

教学要求：掌握平面受力时平衡方程及其应用，理解平衡方程的其他形式，了解平面受力的特殊情况

重点：力的投影、力矩；平面力系的合成与平衡

难点：平衡方程的应用

第三章平面任意力系

第一节平面任意力系的简化

第二节平面任意力系简化的平衡方程及其应用

第三节固定端约束和均布载荷

第四节物体系统的平衡问题

第五节考虑摩擦时构件的平衡问题

教学要求：掌握平衡方程的应用，理解固定端约束，了解工程中的摩擦与自锁问题

重点：任意力系的简化和物体系统的平衡分析

难点：平衡方程的应用

第四章空间力系和重心

第一节力的投影和力对轴之矩

第二节空间力系的平衡方程

第三节空间力系常见约束

第四节轮轴类构件平衡问题的平面解法

第五节物体的重心和平面图形的形心

教学要求：掌握力对轴之矩、合力矩定理，理解力在空间直角坐标轴上的投影，了解形心的概念、形心位置坐标公式；组合图形形心坐标的概念

重点：组合图形形心坐标的电算方法，物体重心的求解

难点：物体重心和平面图形形心的计算

第五章轴向拉伸与压缩

第一节材料力学的基本概念

第二节轴向拉压的工程实例与力学模型

第三节轴力和轴力图

第四节拉压杆横截面的应力和强度计算

第五节拉压杆的变形

第六节材料的力学性能

第七节许用应力与强度准则

第八节应力集中的概念

第九节拉压静不定问题的解法

教学要求：掌握杆件拉伸和压缩时的轴力图，以及强度、刚度计算，理解截面法和杆件内力的概念，了解材料的力学性能；应力集中、静不定问题的求解。

重点：杆件的强度、刚度计算

难点：杆件轴力图的绘制

第六章剪切和挤压

第一节剪切和挤压的工程实例

第二节剪切和挤压的实用计算

第三节剪切胡克定律

教学要求：掌握剪切和挤压的实用计算，理解胡克定律，了解切应力互等定理

重点：剪切与挤压的实用计算

难点：剪切与挤压的实用计算

第七章圆轴扭转

第一节圆轴扭转的工程实例与力学模型

第二节扭矩扭矩图

第三节圆轴扭转时横截面上的应力和强度计算

第四节圆轴扭转时的变形和刚度计算

教学要求：掌握圆轴扭转时的内力图，以及强度、刚度计算，理解极惯性矩和抗扭截面系数，了解非圆截面杆自由扭转的计算

重点：圆轴扭转的强度、刚度计算

难点：扭转圆轴内力图的绘制

第八章梁的弯曲

第一节平面弯曲的工程实例与力学模型

第二节弯曲的内力

第三节剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图

第四节弯矩、剪力和载荷集度间的微分关系

第五节梁弯曲时横截面的应力

第六节截面的惯性矩和抗弯截面系数

第七节梁的正应力强度计算

第八节弯曲切应力简介

第九节梁的变形和刚度计算

第十节简单静不定梁的解法

第十一节提高梁的弯曲强度和刚度的措施

教学要求：掌握梁弯曲时的剪力图与弯矩图，以及强度、刚度计算，理解截面惯性矩和抗弯截面系数，了解静不定梁的求解。

重点：梁弯曲时的强度、刚度计算

难点：剪力图与弯矩图的绘制

三、课程各教学环节要求

1、实践环节：

实践的内容主要有拉伸与压缩实验、扭转实验、弯曲实验、组合实验等，要求学生能够通过力学实验来培养分析和解决力学问题。

2、练习

结合每章的重难点布置适量的练习题，要求学生能够独立思考完成,通过适量的练习题使学生掌握工程力学的分析和计算的方法。

3、考核环节

考核的成绩构成主要是由课堂到课、课堂问答、作业以及期末考核等几块成绩组成。注重了学生的平时的成绩，能够调动学生的学习积极性。

四、学时分配

五、教材与教学参考书

1.《工程力学》教材，张秉荣章剑青编着，机械工业出版社，出版

2.《工程力学》教材，蔡新范钦珊编着，机械工业出版社，出版

3.《材料力学》教材，孙训方方孝淑编着，高等教育出版社，出版

4.《材料力学学习指导》参考书，胡增强编着，高等教育出版社，出版

（编者：卢永全）