《工程力學B》課程教學大綱

1、工程力學B課程教學大綱課程英文名稱：Engineering MechanicsB課程編號：HZ191140課程類別：專業(yè)教育課程（專業(yè)基礎課）課程性質：必修課學分：2學時：32（其中：講課學時：32 實驗學時：0上機學時:0 ）適用專業(yè)：地質工程專業(yè)開課部門：環(huán)境與資源學院先修課程：高等數(shù)學、大學物理后續(xù)課程：巖石力學、土力學、巖土支擋與錨固、混凝土結構原理等一、課程目標通過本課程的學習，使學生具備以下能力：1、能理解靜力學的基本原理和基本概念，對物體及簡單的物體系統(tǒng)進行正確的受力分析、畫出受力圖并進行相關計算。針對桿件進行受力分類和判別，掌握分析桿件內部應力的步驟和方法。2、掌握平面應力分析

2、方法和通用強度理論，并能計算桿件內危險點應力，掌握彈性桿件的工程構件拉伸壓縮、扭轉、純彎曲的強度、剛度設計與校核方法，對危險點的強度進行分析并得出是否安全的結論。對應力狀態(tài)理論與強度理論有初步的認識，并能進行組合變形下桿件的強度計算，能分析簡單壓桿的臨界載荷，并進行穩(wěn)定性校核等計算。3、能利用材料力學的基本理論和方法為后續(xù)課程（如巖石力學、土力學與基礎工程、混凝土結構原理、巖土支擋與錨固）的學習奠定理論基礎。二、課程目標與畢業(yè)要求的對應關系課程目標指標點畢業(yè)要求11.2掌握工程基礎知識，能應用其基本概念、基本原理與方法，針對地質工程相關工程問題進行判別和分析。1.工程知識：能夠將數(shù)學、自然科學

3、、工程基礎知識和地質工程、資源勘查及礦產資源開發(fā)利用等知識用于解決復雜工程問題。21.2掌握工程基礎知識，能應用其基本概念、基本原理與方法，針對地質工程相關工程問題進行判別和分析。1.工程知識：能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎知識和地質工程、資源勘查及礦產資源開發(fā)利用等知識用于解決復雜工程問題。31.2掌握工程基礎知識，能應用其基本概念、基本原理與方法，針對地質工程相關工程問題進行判別和分析。1.工程知識：能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎知識和地質工程、資源勘查及礦產資源開發(fā)利用等知識用于解決復雜工程問題。三、課程目標與教學內容和教學方法的對應關系工程力學B教學內容教學方法課程目標講授討論課時訓練

4、環(huán)節(jié)1靜力學的基本概念和公理講授討論2作業(yè)112平面匯交力系講授討論413平面一般力系講授討論314材料力學概述講授討論3作業(yè)225拉伸和壓縮講授討論32、36圓柱扭轉 講授討論4作業(yè)32、37彎曲應力講授討論62、38應力狀態(tài)分析講授討論5作業(yè)42、310壓桿的穩(wěn)定問題講授討論22、3四、課程的主要內容及基本要求（一）理論學時部分第1單元靜力學的基本概念和公理（支撐課程目標1）知識點力和剛體的概念；靜力學公理及其推論；約束和約束反力，物體的受力分析和受力圖。重點 1平衡、剛體、力等基本概念和靜力學公理。2約束類型及約束反力。3受力分析、畫出受力圖。難點1準確理解靜力學的公理。2掌握常見約束的

5、特點及正確畫出約束反力。基本要求 1、識記：乎衡、剛體、力等基本概念2、領會：靜力學公理3、簡單應用：各種約束類型的性質畫出相應的約束反力4、綜合應用：熟練地進行受力分析，正確地畫出受力圖第2單元平面匯交力系（支撐課程目標1）知識點平面匯交力系合成幾何法和平衡幾何條件；合力投影定理；平面匯交力系合成的解析法和平衡的解析條件；力對點之矩；合力矩定理。力偶及其性質重點1計算力在坐標軸上的投影；2應用匯交力系平衡的幾何條件和解析條件(平衡方程)求解匯交力系的平衡問題。3力偶的基本性質。4力偶系的合成方法。5力偶系的平衡條件。難點1合力投影定理。2力矢量在直角坐標軸上的投影。3力偶的基本性質。4同平面

6、內力偶的等效定理。基本要求 1、識記：力偶的三要素2、領會：力偶系的平衡條件求解平衡問題3、簡單應用：匯交力系的幾何合成法與解析合成法，熟練計算力在坐標袖上的投影，會作力三角形4、綜合應用：應用匯交力系平衡的幾何條件(力多邊形自行封閉)和解析條件(平衡方程)求解匯交力系的平衡問題。第3單元平面一般力系（支撐課程目標1）知識點 力線平移定理，平面一般力系向一點簡化，力系的主矢的主矩，簡化結果的分析，合力矩定理，平面一般力系向一點簡化，平面一般力系的平衡條件和各種形式的平衡方程重點1平面力系的簡化方法與簡化結果。2正確應用各種形式的平衡方程。3剛體及物體系統(tǒng)平衡問題的求解。難點1主矢與主矩的概念。

7、2物體系統(tǒng)平衡問題的求解。3物體系統(tǒng)靜定與靜不定問題的判斷?；疽?1、識記：平移定理，力系的主矢、主矩的概念2、領會：平面一般力系的簡化方法和簡化結果，平面一般力系的平衡條件和各種形式的平衡方程及其附加限制條件3、簡單應用：熟練地計算平面一般力系的主矢和主矩，理解靜定與靜不定的概念，會判斷物體系統(tǒng)是否靜定。4、綜合應用：應用各種形式的平衡方程求解單個物體和簡單物體系統(tǒng)的平衡問題。第4單元材料力學概述（支撐課程目標2）知識點材料力學的任務和主要研究對象，材料力學的基本假設，連續(xù)性、均勻性、各向同性、小變形的概念。，桿件變形的基本形式，拉伸（壓縮）、剪切、扭轉、彎曲的概念，強度、剛度和穩(wěn)定性的

8、概念重點1內力、應力、應變的概念；2桿件變形的基本形式、變形體的基本假設。難點1.材料力學的基本假設?；疽?1、識記：材料力學的任務，應力應變的概念，強度、剛度和穩(wěn)定性的概念2、領會：變形體的的基本假設3、簡單應用：內力的概念及求截面上內力的方法，桿件變形的基本形式第5單元拉伸和壓縮（支撐課程目標2、3）知識點應力和應變的概念、截面法、軸力圖、拉（壓）桿的應力分析、許用應力強度條件、低碳鋼的拉（壓）試驗、拉（壓）桿斜截面上的應力，拉壓破壞分析、應力集中現(xiàn)象、拉（壓）桿的縱向變形和胡克定律、拉（壓）桿的縱向變形和泊松比、簡單桿系變形計算重點1軸向拉伸與壓縮的應力；2強度條件的應用；3軸向拉伸

9、與壓縮的變形；4材料在拉伸與壓縮時的力學性能；5簡單桿系變形計算。難點1. 簡單桿系變形計算?；疽?1、識記：材料的基本力學性能以及試件拉、壓破壞時的現(xiàn)象和原因；應力集中的概念。2、領會：拉、壓桿的虎克定律3、簡單應用：截面法分析桿件軸力，正確繪制軸力圖4、綜合應用：桿件拉、壓時的強度校核和截面設計第6單元圓柱扭轉（支撐課程目標2、3）知識點扭轉的概念，功率、轉速與外力偶矩之間關系，扭矩的概念及其計算，扭矩圖，剪應力互等定律和剪切胡克定律，切應力互等定律和剪切胡克定律，圓軸扭轉剪應力分析，極慣性矩、抗扭截面模量和抗扭剛度，圓軸扭轉破壞分析，圓軸扭轉時的強度條件和剛度條件重點受扭軸應力計算方

10、法。難點受扭軸應力計算方法及轉角計算及其運用?；疽?1、識記：剪應力互等定律和剪切胡克定律，切應力互等定律和剪切胡克定律2、領會：扭轉的概念，功率、轉速與外力偶矩之間關系3、簡單應用：扭矩的概念及其計算4、綜合應用：圓軸扭轉剪應力分析，極慣性矩、抗扭截面模量和抗扭剛度，圓軸扭轉破壞分析，圓軸扭轉時的強度條件和剛度條件第7單元彎曲應力（支撐課程目標2、3）知識點 純彎曲時的正應力；橫力彎曲時的正應力；慣性矩的計算；彎曲切應力；梁彎曲時的強度計算；提高梁彎曲強度的措施。重點 梁彎曲時的正應力及其強度計算；提高梁彎曲強度的措施。難點 平截面假設；正應力的推導方法、適用條件；脆性材料梁的強度計算。

11、基本要求 1、識記：純彎曲時的正應力；2、領會：橫力彎曲時的正應力；3、簡單應用：慣性矩的計算；彎曲切應力；4、綜合應用：梁彎曲時的強度計算；提高梁彎曲強度的措施。第8單元應力狀態(tài)分析（支撐課程目標2、3）知識點 應力狀態(tài)的概念；平面應力狀態(tài)；空間應力狀態(tài)（簡介）；廣義虎克定律；材料的失效形式；強度理論。重點 平面應力狀態(tài)，廣義虎克定律，強度理論。難點 主應力方向的判定。基本要求 1、識記：應力狀態(tài)的概念；2、領會：平面應力狀態(tài)；3、簡單應用：廣義虎克定律；4、綜合應用：材料的失效形式；強度理論。第9 單元組合變形（支撐課程目標2、3）知識點斜彎曲，拉扭組合變形，彎扭組合變形，。重點 臨界力的

12、計算，壓桿的穩(wěn)定計算，提高壓桿穩(wěn)定性的措施。難點 歐拉公式的適用范圍；臨界應力總圖?；疽?組合變形的概念1、識記：組合變形；2、領會：組合變形問題分解為基本變形的組合；3、簡單應用：分析斜彎曲、拉（壓）彎、偏心拉伸（壓縮）等組合變形桿件的內力、應力和對桿件進行強度計算；4、綜合應用：應用強度理論對彎扭等組合變形桿件進行強度校核。第10 單元壓桿的穩(wěn)定問題（支撐課程目標2，3）知識點壓桿穩(wěn)定的概念；細長壓桿的臨界力；歐拉公式的適用范圍及經驗公式；壓桿的穩(wěn)定計算；提高壓桿穩(wěn)定性的措施。重點 臨界力的計算，壓桿的穩(wěn)定計算，提高壓桿穩(wěn)定性的措施。難點 歐拉公式的適用范圍；臨界應力總圖。基本要求 1

13、、識記：壓桿穩(wěn)定的概念；壓桿的穩(wěn)定計算；2、領會：細長壓桿的臨界力，臨界力及壓桿的穩(wěn)定計算；3、簡單應用：歐拉公式的適用范圍及經驗公式，影響臨界壓力的因素；4、綜合應用：提高壓桿穩(wěn)定性的措施。【學時分配】知識單元理論學時第1單元靜力學的基本概念和公理2第2單元平面匯交力系4第3單元平面一般力系3第4單元材料力學概述3第5單元拉伸和壓縮3第6單元圓柱扭轉4第7單元彎曲應力6第8單元應力狀態(tài)分析5第10單元壓桿的穩(wěn)定問題2合計32五、教學方法與手段在工程力學課程的教學過程中，要認真貫徹以學生為主體、教師為主導的教育理念；應遵循學生的認知規(guī)律，注重理論聯(lián)系實際，激發(fā)學習興趣，引導自主學習，鼓勵個性發(fā)

14、展。1、教學方法：采用演繹、歸納、啟發(fā)、討論、研究等多種行之有效的教學方法，加強師生之間、學生之間的交流，引導學生獨立思考，強化科學思維的訓練。鼓勵通過網(wǎng)絡資源、探索性實踐、小課題研究等多種方式開展探究式學習，因材施教，激發(fā)學生的智力和潛能，調動學生學習的主動性和積極性。2、教學手段：充分發(fā)揮好課堂教學的作用，充分合理利用現(xiàn)代多媒體技術及網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢輔助教學，同時采用導學加入課堂討論環(huán)節(jié)以及多種實驗手段相結合提高學生對理論知識的掌握能力。六、考核要求、方式與成績評定考核要求：考試內容為教材中重要的基本原理、基本方法與基本技能?？己诵问剑嚎荚?、考查，結構評分成績評定：工程力學課程是理論性較強的

15、課程，演繹、推理和計算能力的培養(yǎng)很重要，同時輔以一定的實驗以訓練學生的實驗操作和設計能力，故實行以能力培養(yǎng)為導向的全過程課程考核，成績采用結構評分?？己嗽u分體系：課后作業(yè)25%，章節(jié)復習測驗及討論15%，期末考試（筆試）60%，采用閉卷形式。在平時成績的評分標準中，為了體現(xiàn)成績的差異性同時便于操作，采用的是百分制，在計算綜合考核成績時在根據(jù)其各自所占比例進行折算。評價組成評價環(huán)節(jié)評估課程目標對應畢業(yè)要求期末考試（筆試）（60%）填空課程目標1、21.2（15分）選擇課程目標1、21.2（15分）作圖題課程目標21.2（10分）計算題課程目標2、31.2（20分）平時成績小測驗及討論（15%）紙

16、質或口頭形式課程目標1、2、31.2（15分）課后作業(yè)（25%）作業(yè)一課程目標1、2、31.2（8分）作業(yè)二課程目標1、2、31.2（9分）作業(yè)三課程目標1、2、31.2（8分）作業(yè)四課程目標1、2、3平時成績評分標準評定項目評估課程目標內容分值總分值課堂測驗就討論課程目標1、2、3不按時出勤，不能認真聽講，做與上課無關的事，不參加課堂討論，不能正確回答課堂提問0-60100分按時出勤，課堂較認真聽講，被動參與課堂討論，不主動回答課堂問題60-75按時出勤，課堂認真聽講，主動參與課堂討論，能夠正確回答課堂提問75-90按時出勤，課堂認真聽講，主持小組的課堂討論，能夠積極主動且正確地回答課堂提問90-100作業(yè)課程目標1、2、3未完成作業(yè)，未獨立完成作業(yè)，計算過程和結論不正確0-60100分獨立完成作業(yè)，方法運用正確，計算過程有較多錯誤，計算結果不正確60-75獨立完成作業(yè)，計算過程有少許錯誤，結論基本合理75-90獨立完成作業(yè)訓練題目，計算過程正確，結論合理90-100七、選用教材、講