《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱

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《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱

課程名稱：

工程力學(xué)

課程類別：

專業(yè)基礎(chǔ)課

教學(xué)學(xué)時(shí):72

課程學(xué)分:44學(xué)分

開課專業(yè):工程管理

開課學(xué)期:第22學(xué)期

參考教材::

1.《工程力學(xué)》，高等教育出版社，2023年1月（主編：?jiǎn)屋x祖，謝傳鋒）

2.《工程力學(xué)》，黃河水利出版社，2023年7月（主編：孟凡深）

一、課程性質(zhì)

《工程力學(xué)》課程是工程管理專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課。本課程是一門理論性、系統(tǒng)性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課必修課，是后續(xù)其它各門力學(xué)課程和相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，同時(shí)在許多工程技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛的直接應(yīng)用。

二、課程目標(biāo)

（一）知識(shí)目標(biāo)使學(xué)生具備工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握正確的受力分析和力系的破壞平衡條件。對(duì)工程結(jié)構(gòu)中桿件的強(qiáng)度問題具有明確的概念和一定的計(jì)算能力。初步掌握桿件體系的分析方法，初步了解常用結(jié)構(gòu)形式的受力性能。掌握各種結(jié)構(gòu)在荷載作用下維持平衡的條件以及承載能力的計(jì)算方法。

（二）職業(yè)技能目標(biāo)

掌握本專業(yè)必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)，具有本專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域工作的崗位能力和專業(yè)技能，適應(yīng)建筑工程生產(chǎn)一線的技術(shù)、管理等職業(yè)崗位群要求的技術(shù)及管理人才。

（三）素質(zhì)養(yǎng)成目標(biāo)

培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)需要的德、智、體、美全面發(fā)展的高端應(yīng)用型人才。

三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)

第一章緒論

1

第二章靜力學(xué)基本知識(shí)

4第三章平面匯交力系3第四章平面一般力系的簡(jiǎn)化8第五章

一般力系的平衡

10第六章

材料力學(xué)基本知識(shí)

2第七章

軸向拉伸與壓縮

10第八章

剪切和擠壓

2第九章

扭轉(zhuǎn)2第十章

截面的幾何性質(zhì)2第十一章

梁的彎曲14第十二章

梁的變形4第十三章

應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論4第十四章

組合變形4第十五章

壓桿穩(wěn)定2合計(jì)72

四、教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)

第一章緒論

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：1一、教學(xué)目的及要求通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解工程力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)，了解國(guó)內(nèi)外力學(xué)發(fā)展史及概況，并對(duì)其發(fā)展與展望作簡(jiǎn)單介紹，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：1、工程力學(xué)課程的性質(zhì)、任務(wù)和要求。2、力學(xué)在科技發(fā)展與工程應(yīng)用中的作用與地位（二）教學(xué)難點(diǎn)：力學(xué)在科技發(fā)展與工程應(yīng)用中的作用與地位三、主要教學(xué)內(nèi)容1、工程力學(xué)課程的性質(zhì)、任務(wù)和要求2、力學(xué)在科技發(fā)展與工程應(yīng)用中的作用與地位3、國(guó)內(nèi)外力學(xué)發(fā)展與展望簡(jiǎn)介四、考核點(diǎn)

工程力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)。

第二章靜力學(xué)基本知識(shí)

第一節(jié)

基本概念和公理

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求

理解靜力學(xué)的基本概念和基本公理。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：力、剛體、力系、平衡；靜力學(xué)公理。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：靜力學(xué)公理三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：力、剛體、力系、平衡。

（二）主要內(nèi)容：靜力學(xué)研究的兩個(gè)基本問題；靜力學(xué)公理。

四、考核點(diǎn)剛體、力系、平衡的概念。靜力學(xué)公理。

第二節(jié)

物體的受力分析和受力圖

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求能對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析并畫出受力圖。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：約束與約束反力；物體的受力分析和受力圖。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：物體的受力分析和受力圖。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：約束與約束反力。

（二）主要內(nèi)容：受力分析；畫受力圖的步驟與方法。

四、考核點(diǎn)

物體的受力分析和受力圖。

第三章平面匯交力系

第一節(jié)平面匯交力系

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：3一、教學(xué)目的及要求掌握平面匯交力系合成的幾何法和解析法。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：平面匯交力系合成的幾何法、解析法。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：平面匯交力系合成的解析法。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：匯交力系合成與平衡幾何法。力在坐標(biāo)軸上的投影（二）主要內(nèi)容：匯交力系合成與平衡的解析法四、考核點(diǎn)平面匯交力系合成的解析法；平面匯交力系平衡的解析條件。

第四章一般力系的簡(jiǎn)化

第一節(jié)

力矩、力偶

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：4一、教學(xué)目的及要求理解力偶與力偶矩、力對(duì)點(diǎn)的矩與合力矩定理；掌握力偶系的合成與平衡條件。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：力對(duì)點(diǎn)的矩與合力矩定理、平面力偶系的合成與平衡條件。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：平面力偶系的合成與平衡條件。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：力對(duì)點(diǎn)之矩；力對(duì)軸之矩。

（二）主要內(nèi)容：力偶及其性質(zhì)；力偶系的合成與平衡。

四、考核點(diǎn)力對(duì)點(diǎn)之矩；力偶系的合成與平衡。

第二節(jié)平面一般力系的簡(jiǎn)化

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：4一、教學(xué)目的及要求掌握平面一般力系的簡(jiǎn)化方法。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：力的平移定理；簡(jiǎn)化中心；主矢和主矩；簡(jiǎn)化結(jié)果分析。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：簡(jiǎn)化結(jié)果分析三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：力的平移定理；簡(jiǎn)化中心。

（二）主要內(nèi)容：主矢和主矩；簡(jiǎn)化結(jié)果分析。

四、考核點(diǎn)簡(jiǎn)化結(jié)果分析。

第五章一般力系的平衡第一節(jié)一般力系的平衡方程

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求掌握一般力系平衡方程的基本形式以及平衡條件。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：空間一般力系的平衡方程；平面一般力系的平衡方程。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：平衡方程的幾種形式。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：空間一般力系的平衡方程；空間一般力系的平衡條件；空間一般力系的平衡方程。

（二）主要內(nèi)容：平面一般力系的平衡條件；平衡方程的幾種形式。

四、考核點(diǎn)平面一般力系的平衡條件。

第二節(jié)一般力系平衡方程應(yīng)用舉例

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：4一、教學(xué)目的及要求

掌握求解單個(gè)物體的平衡。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：求解單個(gè)物體的平衡。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：列平衡方程。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：求解單個(gè)物體的平衡。

（二）主要內(nèi)容：相關(guān)例題。

四、考核點(diǎn)

求解單個(gè)物體的平衡。

第三節(jié)

物體系統(tǒng)的平衡

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：4一、教學(xué)目的及要求

掌握求解系統(tǒng)的平衡。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：求解系統(tǒng)的平衡。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：分離體的選擇順序，列平衡方程。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：分離體的選擇、受力分析分離體。

（二）主要內(nèi)容：列平衡方程。

四、考核點(diǎn)

求解系統(tǒng)的平衡問題。

第六章材料力學(xué)基本知識(shí)

第一節(jié)

材料力學(xué)基本知識(shí)

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求明確材料力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)，掌握變形固體的基本假設(shè)，了解桿件變形的基本形式，學(xué)習(xí)方法等。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：材料力學(xué)的研究對(duì)象。材料力學(xué)的基本假設(shè)。內(nèi)力、截面法、應(yīng)力、應(yīng)變。桿件變形的基本形式。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：內(nèi)力、截面法、應(yīng)力、應(yīng)變。桿件變形的基本形式。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：材料力學(xué)的研究對(duì)象材料力學(xué)的基本假設(shè)（二）主要內(nèi)容：內(nèi)力

截面法

應(yīng)力

應(yīng)變。了解桿件變形的基本形式。

四、考核點(diǎn)材料力學(xué)的研究對(duì)象；內(nèi)力、截面法、應(yīng)力、應(yīng)變。桿件變形的基本形式。

第七章軸向拉伸與壓縮

第一節(jié)軸向拉伸和壓縮

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求

掌握軸向拉伸壓縮概念、能理解工程實(shí)例中的軸向拉伸壓縮問題。掌握軸向拉伸壓縮內(nèi)力的概念以及截面法求指定截面內(nèi)力。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：軸向拉伸壓縮概念；截面法求指定截面內(nèi)力。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：截面法求指定截面內(nèi)力。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：軸向拉伸和壓縮的概念。工程實(shí)例:機(jī)構(gòu)連桿、螺栓、桁架、房屋立柱、橋墩。

（二）主要內(nèi)容：軸向拉伸壓縮概念；截面法求指定截面內(nèi)力。

四、考核點(diǎn)

截面法求指定截面內(nèi)力。

第二節(jié)軸向拉壓桿的應(yīng)力

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求掌握應(yīng)力的概念。能用簡(jiǎn)便方法繪制桿件軸力圖，從而求解指定截面上的應(yīng)力。理解軸向拉壓桿橫截面和斜截面上的應(yīng)力二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：求解指定截面上的應(yīng)力。能用簡(jiǎn)便方法繪制軸力圖。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：能用簡(jiǎn)便方法繪制軸力圖。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：簡(jiǎn)便方法繪制桿件軸力圖。

（二）主要內(nèi)容：求解指定截面上的應(yīng)力。軸向拉壓桿橫截面和斜截面上的應(yīng)力。

四、考核點(diǎn)求解指定截面上的應(yīng)力。

第三節(jié)材料拉伸、壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：4一、教學(xué)目的及要求理解低碳鋼的拉伸試驗(yàn)過程的幾個(gè)階段。掌握應(yīng)力應(yīng)變曲線圖及其特征點(diǎn)。了解鑄鐵的壓縮試驗(yàn)及應(yīng)力應(yīng)變圖。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：低碳鋼的拉伸試驗(yàn)過程的幾個(gè)階段。應(yīng)力應(yīng)變曲線圖。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：應(yīng)力應(yīng)變曲線圖。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：低碳鋼的拉伸試驗(yàn)概述。應(yīng)力應(yīng)變曲線圖及其特征點(diǎn)(比例極限,彈性極限,屈服極限,強(qiáng)度極限)。

（二）主要內(nèi)容：鑄鐵的拉伸試驗(yàn)概述。低碳鋼和鑄鐵的壓縮試驗(yàn)概述及應(yīng)力應(yīng)變圖。

四、考核點(diǎn)

應(yīng)力應(yīng)變曲線圖及其特征點(diǎn)。

第四節(jié)許用應(yīng)力、拉壓強(qiáng)度條件

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求會(huì)應(yīng)用強(qiáng)度條件對(duì)軸向拉壓桿件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；掌握胡克定律及其應(yīng)用，會(huì)計(jì)算軸向各拉壓桿件的軸向變形；了解超靜定的概念，會(huì)解簡(jiǎn)單的一次拉壓超靜定問題。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)軸向拉壓桿件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；簡(jiǎn)單的一次拉壓超靜定問題。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：簡(jiǎn)單的一次拉壓超靜定問題。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：許用應(yīng)力的確定。拉壓強(qiáng)度條件。

（二）主要內(nèi)容：靜定問題與超靜定問題概念。超靜定問題的解題思路。簡(jiǎn)單拉壓超靜定問題解法舉例四、考核點(diǎn)

對(duì)軸向拉壓桿件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。

第八章剪切和擠壓

第一節(jié)剪切和擠壓

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求會(huì)對(duì)鉚釘?shù)冗B接件進(jìn)行受力分析和進(jìn)行剪切與擠壓的強(qiáng)度計(jì)算；了解剪切胡克定律和剪應(yīng)力互等定理。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算；拉（壓）桿連接章的強(qiáng)度計(jì)算。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：剪切和擠壓面積的計(jì)算；圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的內(nèi)力及扭矩圖。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算；拉（壓）桿連接件的強(qiáng)度計(jì)算。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：剪切胡克定律和剪應(yīng)力互等定理。

四、考核點(diǎn)剪切和擠壓面積的計(jì)算；胡克定律。

第九章扭轉(zhuǎn)

第一節(jié)扭轉(zhuǎn)

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2

一、教學(xué)目的及要求會(huì)用截面法求桿件橫截面的扭矩，熟練畫出桿件的扭矩圖；會(huì)計(jì)算圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的剪應(yīng)力和對(duì)桿進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：扭轉(zhuǎn)扭矩和扭矩圖。2、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力強(qiáng)度條件。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力強(qiáng)度條件。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：扭轉(zhuǎn)扭矩和扭矩圖（二）主要內(nèi)容：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力強(qiáng)度條件四、考核點(diǎn)扭轉(zhuǎn)扭矩和扭矩圖第十章截面的幾何性質(zhì)

第一節(jié)

截面的幾何性質(zhì)

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求了解靜矩、慣性矩、慣性積、主軸、形心主軸、主慣性矩和形心主慣性矩的定義；會(huì)計(jì)算矩形和圓形截面的形心主慣性矩；正確應(yīng)用慣性矩的平行移軸公式，會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單組合截面的形心主慣性矩。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)：靜矩的概念。2.慣性矩的概念。3.慣性積的概念。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：慣性矩的計(jì)算方法。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：靜矩、慣性矩、慣性積的概念；慣性矩的平行移軸公式。

（二）主要內(nèi)容：慣性矩的平行移軸公式；簡(jiǎn)單組合圖形慣性矩的計(jì)算。

四、考核點(diǎn)靜矩、慣性矩、慣性積的概念；簡(jiǎn)單組合圖形慣性矩的計(jì)算。

第十一章梁的彎曲第一節(jié)

梁的內(nèi)力

教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)：2一、教學(xué)目的及要求

掌握彎曲的概念，理解彎曲內(nèi)力；會(huì)用直接計(jì)算法求梁任意橫截面的剪力和彎矩。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

（一）教學(xué)重點(diǎn)：彎曲內(nèi)力；直接計(jì)算法求梁任意橫截面的剪力和彎矩。

（二）教學(xué)難點(diǎn)：直接計(jì)算法求梁任意橫截面的剪力和彎矩。

三、主要教學(xué)內(nèi)容（一）主要內(nèi)容：平面彎曲的概念。平面彎曲的工程實(shí)例。

（二）主要內(nèi)容：梁的內(nèi)力求法。梁的內(nèi)力符號(hào)約定。

四、考核點(diǎn)求梁任意橫截面的剪力和彎矩。