《工程力學》課程教學大綱

1、工程力學 Engineering Mechanics一、課程基本情況課程類別：學科基礎課課程學分：3學分課程總學時：48學時，其中講課：48學時，實驗（含上機）：0學時，課外0學時課程性質(zhì)：必修開課學期：第3學期先修課程：大學物理，高等數(shù)學，理論力學適用專業(yè)： 環(huán)境工程教 材：范欽珊，工程力學（工程靜力學與材料力學）第2版（附光盤），機械工業(yè)出版社，2011等。開課單位：環(huán)境科學學院學院 環(huán)境工程系二、課程性質(zhì)、教學目標和任務工程力學是環(huán)境工程、材料、機械工程等專業(yè)重要的一門專業(yè)基礎課。它融合了理論力學、材料力學和結(jié)構(gòu)力學三部分相關(guān)內(nèi)容，集中體現(xiàn)了“理論力學”和“材料力學”的結(jié)合。本課程以高等

2、數(shù)學、線性代數(shù)為基礎，通過本課程的學習，使學生具有初步對工程問題的簡化能力，一定的分析與計算能力，是學習有關(guān)后繼課程和從事專業(yè)技術(shù)基礎。本課程的任務是使學生掌握質(zhì)點、質(zhì)點系和剛體機械運動（包括平衡）的基本規(guī)律和分析方法，建立材料力學的基本概念，掌握必要的基礎知識、一定的分析計算能力和初步的試驗能力，掌握應力應變與強度分析設計的知識，掌握材料的疲勞過程。為學習有關(guān)的后繼課程打好必要的基礎，并為將來學習和掌握新的科學技術(shù)創(chuàng)造條件；初步學會利用工程力學的理論和方法分析、解決一些工程實際問題。三、教學內(nèi)容和要求第1章 緒論（學時數(shù)2）第2章 工程靜力學基礎（學時數(shù)4）（1）了解力偶的性質(zhì)，各種約束性質(zhì)

3、及約束反力； （2）理解平面力矩、力偶基本概念，剛體、平衡、力的基本概念，； （3）掌握物體受力分析的方法，靜力學基本公理及相關(guān)推論；重點：靜力學基本公理及約束與約束力，受力圖畫法。難點：受力分析過程。第3章 力系的簡化（學時數(shù)4）（1）了解平面任意力系的簡化方法，熟悉簡化結(jié)果；（2）理解解析法解題的基本方法與步驟。熟悉力線平移定理，了解其在工程上的應用。（3）掌握平面匯交力系基本概念、力在坐標軸上的投影、合力投影定理。重點：力系的簡化。難點：平面力系的簡化。第4章 工程構(gòu)件的靜力學平衡問題（學時數(shù)8）（1）了解考慮摩擦的平衡問題解法；（2）理解理解靜不定基本概念；（3）掌握平面任意力系的平衡

4、條件及其應用，物系平衡問題的求解方法, 空間力系的平衡條件及其應用；重點：平衡方程及其應用。難點：平衡方程。第5章 材料力學的基本概念（學時數(shù)6）（1）了解關(guān)于材料的基本假定，彈性桿件的外力與內(nèi)力；（2）理解彈性體受力與變形特征；（3）掌握正應力、切應力與內(nèi)力分量之間的關(guān)系，正應變與切應變，拉伸或壓縮，剪切，扭轉(zhuǎn)。（4）掌握內(nèi)力圖的畫法。重點：受力與變形，內(nèi)力圖難點：彈性體受力與變形特征，桿件內(nèi)力圖第6章 拉壓桿件的應力變形分析與強度設計（學時數(shù)6）（1）了解材料力學性能及其測定方法；（2）理解強度條件的三類計算，剪切、擠壓解題方法；（3）掌握胡克定律，剪切、擠壓概念，剪切、擠壓強度條件；重點

5、：強度條件、胡克定律，材料力學性能。難點：拉伸與壓縮時材料的力學性能。第7章 梁的強度問題（學時數(shù)6）（1）了解工程中的彎曲構(gòu)件；（2）理解與應力分析相關(guān)的截面圖形的幾何性質(zhì)；（3）掌握平面彎曲時梁橫截面上的正應力計算，梁的強度計算。重點：正應力、梁的強度計算方法。難點：彎曲切應力的計算，梁的彎曲強度。第8章 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力變形分析與強度剛度設計（學時數(shù)6）（1）了解切應力互等定理；（2）理解剪切胡克定律及剪應力互等定理，圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面應力計算公式；（3）掌握圓軸扭轉(zhuǎn)強度條件及其應用，三類強度計算，圓軸扭轉(zhuǎn)剛度條件及其應用，三類剛度計算。重點：圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面應力計算，扭轉(zhuǎn)強度、剛度條件。難點：圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面應力公式的推導過程。第9章 動載荷與疲勞強度簡介（學時數(shù)6）（1）了解材料的持久極限及其測定方法，影響構(gòu)件持久極限的因素，非對稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強度計算；（2）理解動載荷概念；（3）掌握桿件、梁受沖擊時的應力與變形計算，水平?jīng)_擊問題解法與特點，交變應力和疲勞破壞的基本概念；重點：構(gòu)件受沖擊時的應力與變形。構(gòu)件持久極限的影響因素，對稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強度計算。難點：疲勞失效特征與原因分析。非對稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強度。四、課程考核（1）作業(yè)：6 次（2）考核方式：閉卷考試（3）總評成績計算方式：30%平時成績+70%期末考試成績五、參考書目1、單輝祖、謝傳鋒