《工程力学》参考教学大纲.docx
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《工程力学》参考教学大纲
《工程力学》教学大纲
课程名称:
工程力学
学时:
64学时
适用专业:
机械制造及自动化、机电一体化、数控技术
一、课程的性质与任务
《工程力学》课程是机电专业的专业基础课,是为机电专业和其它有关非机类专业开设的一门基础学科课。
《工程力学》课程是一门理论性较强的学科基础课,它在普通物理力学的基础上,全面、系统地阐述了静力学、材料力学、运动学的基本概念和基本规律。
它是各门后续课程的基础,是在机械、土建以及其它许多工程技术领域有着广泛应用的专业基础课。
二、教学基本要求:
使学生能熟练的对简单结构进行静力分析。
对构件的强度、刚度和稳定性问题有明确的基本概念,必要的基础知识。
一定的分析和计算能力以及初步的解决工程实际问题能力。
三、课程内容
(一)第1章绪论
重点:
1、机械工程中的力学问题;
2、工程力学的研究对象及模型;
难点:
工程力学的研究对象及模型
教学要求:
要求学生了解力机械工程中的力学问题,掌握工程力学的研究对象及模型。
(二)第2章静力学的基本概念和受力分析
第一节静力学的基本概念。
第二节静力学公理
第三节力的投影
第四节力对点之矩
第五节力偶
第六节约束与约束力
第七节物体的受力分析
重点:
1、静力学的基本概念
2、静力学公理
3、力的投影
4、力对点之矩
5、力偶
6、约束和约束反力;
7、受力图的画法;
难点:
力偶、约束和约束反力、受力图的画法。
教学要求:
要求学生了解力的作用,掌握静力学基本概念、静力学公理;掌握力的投影、力对点之矩、力偶;掌握约束和约束反力的概念;掌握物体的受力分析和受力图的画法。
(三)第3章平面力系
第一节平面汇交力系合成与平衡的解析法
第二节平面力偶系的合成与平衡
第三节平面任意力系的简化
第四节平面任意力系的平衡方程及应用
第五节物体系统的平衡
第六节平面静定桁架的静力分析★
第七节滑动摩擦、摩擦角与自锁
第八节考虑摩擦的平衡问题
重点:
1、平面汇交力系合成与平衡的解析法;
2、平面力偶系的合成与平衡;
3、平面任意力系的简化;
4、平面任意力系的平衡方程及应用;
5、物体系统的平衡;
6、最大静摩擦力、摩擦角、自锁
7、考虑摩擦时的平衡问题。
难点:
1、平面任意力系的简化;
2、平面任意力系的平衡方程及应用;
3、物体系统的平衡;
4、最大静摩擦力、摩擦角、自锁
5、考虑摩擦时的平衡问题。
教学要求:
要求学生掌握平面汇交力系合成与平衡的解析法;掌握平面任意力系的简化;掌握平面任意力系的平衡方程及应用、物体系统的平衡;掌握摩擦角与自锁概念,理解考虑滑动摩擦时的平衡问题的计算。
(四)第5章杆件的轴向拉伸与压缩
第一节拉伸与压缩的概念
第二节拉伸与压缩时横截面的内力---轴力
第三节应力。
第四节拉压杆斜截面上的应力剪应力互等定律
第五节轴向拉伸与压缩杆件的变形胡克定律
第六节材料拉伸与压缩的力学性能
第七节拉伸与压缩的强度计算
第八节拉压杆的超静定问题★
第九节应力集中的概念
重点:
1、轴力和轴力图;
2、应力、应变的概念及计算;
3、拉压杆强度条件的应用;
4、应力集中的概念。
难点:
1、应力、应变的概念及计算;
2、拉压杆强度条件的应用;
3、应力集中的概念;
教学要求:
要求学生了解的轴向拉伸和压缩的概念,掌握轴力和轴力图的画法,掌握应力、应变的概念及计算,掌握材料的强度指标和塑性指标,掌握拉压杆强度条件及相关的计算,掌握应力集中的概念。
(五)第6章剪切和挤压
第一节剪切和拉压的概念
第二节剪切和挤压的实用强度计算
第三节剪应变剪切胡克定律★
重点:
剪切和拉压的概念、剪切和挤压的实用强度计算;
难点:
剪切和挤压的实用强度计算、剪应变、剪切胡克定律。
教学要求:
要求学生了解剪切与挤压的概念及剪应变、剪切胡克定律,掌握剪切和挤压的实用强度计算。
(六)第7章扭转
第一节扭转的概念及外力偶矩计算
第二节扭转时横截面上的内力----扭矩
第三节扭转时横截面上的应力
第四节圆轴扭转强度条件及应用
第五节圆轴扭转变形及刚度条件★
第六节非圆截面的扭转问题★
重点:
1、外力偶矩计算;
2、扭转时横截面上的内力扭矩;
3、扭转时横截面上的应力;
4、圆轴扭转强度条件;
难点:
扭时横截面上的内力扭矩、扭转时横截面上的应力、圆轴扭转强度条件。
教学要求:
要求学生了解扭转的概念,掌握外力偶矩计算、扭转时横截面上的内力扭矩、应力及圆轴扭转强度条件。
(七)第8章弯曲
第一节平面弯曲的概念及梁的计算简图
第二节梁的内力----剪力和弯矩
第三节剪力图和弯矩图
第四节载荷集度、剪力和弯矩的关系
第五节平面弯曲时横截面上的正应力
第六节弯曲正应力强度条件
第七节弯曲切应力简介★
第八节梁的变形★
第九节提高梁承载能力的一些措施
重点:
1、剪力方程、弯矩方程的列法;
2、剪力图与弯矩图的画法;
3、纯弯曲时梁横截面上的正应力;
难点:
1、剪力方程、弯矩方程的列法;
2、剪力图与弯矩图的画法;
3、纯弯曲时梁横截面上的正应力;
教学要求:
要求学生了解弯曲的概念、弯曲时梁横截面上的正应力的分布特点,了解提高梁承载能力的一些措施,掌握剪力方程、弯矩方程的列法,掌握剪力图与弯矩图的画法,掌握纯弯曲时梁横截面上的正应力强度条件。
(八)第10章压杆稳定
第一节压杆稳定的概念
第二节压杆的临界力和临界应力
第三节压杆的稳定性计算★
第四节提高压杆稳定性的措施
重点:
1、压杆稳定的概念;
2、临界力、临界应力的概念;
3、柔度的概念;
难点:
1、临界力、临界应力的概念;
2、柔度的概念;
教学要求:
要求学生了解稳定性校核、提高压杆稳定性的措施,掌握压杆稳定的概念、临界力的概念、柔度的概念。
(九)第11章动载荷与疲劳强度概述
第一节等加速度直线运动时构件上的惯性力与动应力
第二节旋转构件的受力分析与动应力计算
第三节疲劳强度概述
第四节材料的持久极限及其影响因素
重点:
1、动载荷的概念;
2、交变应力的概念;
3、疲劳破坏特点及破坏过程;
4、材料疲劳极限;
难点:
疲劳破坏特点、破坏过程及材料疲劳极限。
教学要求:
要求学生了解动载荷、交变应力的概念,掌握疲劳破坏特点、破坏过程和材料疲劳极限。
(十)第12章质点和刚体运动学基础
第一节点的运动
第二节刚体的基本运动
第三节点的合成运动★
第四节刚体的平面运动★
重点:
1、用自然法求点的运动;
2、刚体的定轴转动角速度、角加速度计算;
3、转动刚体上各点的速度和加速度计算;
难点:
用自然法求点的运动、转动刚体上各点的速度和加速度计算、刚体的平面运动。
教学要求:
要求学生了解点的运动研究方法种类,掌握用自然法求点的运动规律掌握刚体的定轴转动角速度、角加速度计算及转动刚体上各点的速度和加速度计算。
(十一)第13章动力学基础★
第一节质点动力学基本方程★
第二节刚体绕定轴转动动力学基本方程
第三节动量定理★
第四节动量矩定理★
第五节动能定理★
第六节动力学普遍定理的综合应用★
重点:
1、动量矩定理;
2、刚体绕定轴转动动力学基本方程;
3、转动惯量;
难点:
刚体绕定轴转动动力学基本方程、转动惯量。
教学要求:
要求学生了解动量矩定理、刚体绕定轴转动动力学基本方程的列法,掌握转动惯量的计算与意义。
实验
(一)、碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验
(二)扭转演示试验
(三)冲击、疲劳演示试验
(四)疲劳演示试验
重点:
碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验;
难点:
碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验
教学要求:
要求学生了解碳钢和铸铁的拉伸与压缩、扭转、冲击、疲劳的试验设备,掌握碳钢和铸铁的拉伸与压缩的试验方法,通过试验进一步理解拉伸曲线图。
四、课程学时安排
建议总学时:
64学时其中讲授59学时讨论/习题5学时
教学内容
学时分配
小计
讲课
实验、实训
讨论/习题
第一章绪论
1
1
第二章 静力学的基本概念和受力
10
1
11
第三章 平面力系
8
1
9
第五章 杆件的轴向拉伸与压缩
10
1
11
第六章 剪切和挤压
4
4
第七章 扭转
6
1
7
第八章弯曲
9
1
10
第十章压杆稳定
2
2
第十一章动载荷与疲劳强度概述
2
2
第十二章质点和刚体运动学基础
5
5
第十三章动力学基础
2
2
合计
59
5
64
五、教法说明
主要以理论讲授为主,采用多媒体教学,辅以图片与动态演示,让同学们了解工程实际中的力学分析应用及力学实验。
六、教材与参考书
教材:
(1)《工程力学》,蒙晓影,大连理工大学出版社,2010
参考书:
《工程力学》,李春凤,大连理工大学出版社,2005
《工程力学》,张定华,高等教育出版社,2000
《工程力学》,陈卫宫,高等教育出版社,2000
注:
★为选讲内容
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