一、基本信息 课程名称 工程力学C 课程编号 0801000125 课程性质 专业基础课，必修课 学分 3 教学安排 总学时48。其中讲授 44 学时，实验 4 学时，上机 0 学时，实训 0 学时 授课时间：第 2周至第 13周 周学时 4 相关课程与环节 先修课：高等数学、画法几何、土木工程制图、大学物理等； 后续课：机械设计基础、工程热力学、物理化学等。 二、授课对象 基本情况 专业 能动 年级 二 班级 18-1，2 修读人数 51 授课对象分析 建议包括修读学生班级结构情况、学风情况、主要先修课程成绩、外语水平、其他特殊要求等 三、教学内容与安排 课程简介与要求 《工程力学C》为能动专业的专业基础课，必修课。通过本课程的学习，使学生对物体的受力分析、力系的简化与平衡、杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识，比较熟练的计算能力，一定的分析能力和初步的实验能力，为学习后续的专业课程打下扎实的基础。 课程目标 教学方法 课程目标 支撑毕业要求指标点 与课程关联度 课程目标1.熟悉静力学公理和原理，掌握物体的受力分析以及物系的平衡问题。 2.2 掌握力学原理和方法，具备解决土木工程专业复杂工程问题的建模研究能力。 3.3具备问题分析能力，能够分析土木工程专业复杂工程问题的关键因素。 H 课程目标2.了解构件正常工作的要求和杆件的力学性能，掌握四种基本变形和组合变形时杆件的应力和强度计算，变形和刚度计算，掌握临界荷载以及压杆的稳定性计算。 2.1了解现代物理、信息科学、环境科学、人工智能的基本知识，了解当代科学技术发展的主要趋势和应用前景，具有扎实的数学和自然科学基础知识，熟练掌握力学的基本原理和分析方法。 H 教学方法 1、力学理论与实践结合的教学方法。在课堂教学过程中适当引入生活中的力学现象，融入课程思政要素，提高学生学习兴趣。 2、多媒体教学与板书教学相结合。制作包含音频、视频、图片的多媒体课件进行教学，并对关键力学理论公式的推导及重点难点问题进行板书阐述，实现传统教学方法与现代教学方法的有机结合。 3、课内、课外学习相结合。要求学生在课内牢固掌握力学基础理论，而在课外理论联系实践，通过课外答疑讨论等学习方式将所学的知识应用到实践中去。 教学重点 与难点 1、重点内容： (1) 物体受力分析；力系简化理论；力系的平衡问题求解。 (2)应力和应变的概念；梁的弯曲内力；四种基本变形下杆的应力与强度计算、变形与刚度计算；应力状态与强度理论及其应用；压杆的稳定性计算。 2、难点内容： (1) 力矩的计算；力系简化；物体系的平衡问题求解。 (2) 应力与应变的概念；弯曲内力；弯曲切应力；弯曲变形；广义胡克定律的应用；强度理论；组合变形；压杆稳定性计算。 课程各教学环节内容与安排 知识单元 知识点 课内学时 教学方式 作业/测验 课外学习 静力学基础和物体的受力分析 1.静力学基本概念、静力学公理 2.约束和约束反力 3.物体受力分析与受力图 4 课堂讲授与 课外自学 3题 4学时 力系简化理论 1.力的基本计算（投影、分解、力矩、力偶） 2.力系的简化方法与简化结果 4 课堂讲授与 课外自学 4题 6学时 力系的平衡 1.平面力系的平衡条件和平衡方程 2.物体与物体系平衡问题的求解 3.桁架 4 课堂讲授与 课外自学 6题 6学时 材料力学基本概念 1.材料力学的任务 2.变形固体的基本假设 3.外力、内力与截面法 4.应力与应变 5.杆件变形的基本形式 2 课堂讲授与 课外自学 3题 3学时 杆件的内力分析 1.杆件的内力方程与内力图 2.用简易法作梁的剪力图和弯矩图 4 课堂讲授与 课外自学 6题 7学时 截面图形的几何性质 1.静矩与形心 2.惯性矩、极惯性矩、惯性积 3.平行移轴公式 4.转轴公式 2 课堂讲授与 课外自学 3题 3学时 杆件的应力与强度计算 1.拉压杆的应力 2.材料拉压时的力学性质 3.许用应力、安全因数、强度条件 4.连接件的实用计算 5.圆轴扭转切应力 6.梁的弯曲正应力 7.梁的弯曲切应力 8.梁的合理强度设计 8 课堂讲授与 课外自学 10题 14学时 杆件的变形与刚度计算 1.拉（压）杆的变形 2.圆轴扭转变形　刚度条件 3.梁的弯曲变形　刚度条件 4 课堂讲授与 课外自学 5题 8学时 应力状态分析与强度理论 1.应力状态的概念。 2.平面应力状态分析 3.三向应力状态简介 4.复杂应力状态下的应力－应变关系 5.复杂应力状态下的应变能密度6.强度理论的概念。 7.四种常用的强度理论 6 课堂讲授与 课外自学 9题 12学时 组合变形 1.两相互垂直平面内弯曲的组合 2.拉伸（压缩）与弯曲的组合 3.弯曲与扭转的组合 2 课堂讲授与 课外自学 3题 4学时 压杆稳定 1.压杆稳定的概念 2.细长压杆的临界力 3.临界应力　临界应力总图 4.压杆的稳定性计算 5.提高压杆稳定性的措施 4 课堂讲授与 课外自学 6题 6学时 四、考核方式 考核项目 考核内容 考核方式 分值或占比 期末考试 物体的受力分析；力系的简化；物体的平衡问题；四种基本变形下杆的应力和强度计算、变形和刚度计算；杆件的内力分析；应力应变状态分析；压杆的稳定性计算。 闭卷 60 小测验或期中考试 各知识模块 随堂测试 20 作业 课后习题 提交作业 10 课堂表现 课堂参与度和出勤率 课堂讨论和考勤 10 注：考核方式应符合课程教学大纲的要求。 五、教学资源 推荐教材 罗迎社，喻小明．工程力学（第2版）[M]．北京大学出版社，2006. 参考材料 [1] 单辉祖、谢传锋，工程力学[M]．高等教育出版社，2004. [2] 单辉祖．材料力学（{C}{C}I{C}{C}）（{C}{C}II{C}{C}）[M]. 高等教育出版社，2016. [3]（苏）别辽耶夫著，王光远等译．材料力学[M]．高等教育出版社，1992. [4]（苏）Β.И.费奥多谢夫著，赵九江等译．材料力学[M]．高等教育出版社，1995. [5] 范钦珊．工程力学教程[M]（{C}{C}I{C}{C}）（{C}{C}II{C}{C}）．高等教育出版社，1998. 课程资源 教务处网络教学综合平台%%SERVERPATHTOKEN%%homepage/common/ 教材分析与处理 教材由静力学和材料力学两部分构成。参考教材中有的顺序与推荐教材不一样，但主要内容都是相同的。通过分析比较多种教材，本人做了工程力学全课程PPT教案。 分课时教案 知识单元名称 静力学基础和物体的受力分析 课次 第1章 授课类型 理论课R讨论课□实验课□习题课□其他□ 学时 4 课程目标与要求 了解理论力学的研究对象、研究内容、研究方法和学习目的； 正确理解静力学的基本概念，熟练掌握静力学的五大基本公理和两个推论； 熟悉各种常见约束的性质，熟练掌握约束反力的画法； 熟练掌握物体受力分析方法，正确熟练地画出工程结构的受力图。 本单元重点 与难点内容 重点：静力学公理；约束与约束反力；物体受力分析和画受力图。 难点：物体系受力图、三物铰接于一点时受力图画法。 教学内容 {C}第一章 {C}{C}静力学基础和物体的受力分析 1-1 静力学公理 一、相关概念：平衡、刚体、力、力学和力偶的概念； 二、静力学五大公理：力的平行四边形法则；二力平衡公理；加减平衡力系公理(两个推论：力的可传性和三力平衡汇交定理)；作用力与反作用力定律和刚化原理。 1-2 约束和约束力 一、相关概念：自由体、非自由体、约束和约束力。 二、九种常见约束类型及其约束力的画法 光滑接触面约束、柔索约束、轴承约束、光滑圆柱铰链约束、固定铰支座约束、可移动铰支座约束、球铰链约束、固定端约束和二力构件。 1-3 物体的受力分析和受力图 画受力图的步骤及注意事项、多物铰接的受力画法。 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 教学方法及手段 利用多媒体教学工具，引入大量与力学密切联系的工程实际问题，使学生了解理论力学这门学科在工程中的重要性，激发学生学习理论力学的兴趣； 课前布置预习，加强自学引导，重视学生自学能力的培养； 采用研讨式和启发式教学，通过提问，引导学生思考，讲课与练习结合，重视学生分析问题能力的培养； 布置课后思考题，加强自学引导，重视学生自学能力的培养。 课堂互动题设置 {C}1、 讨论{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C} 和{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}两个等式分别代表的意义？ {C}2、 若{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}，两个力对刚体的作用效应相同吗？该二力可能是？ {C}3、 刚体受任意三个力作业而平衡，则该三个力必在同一平面内且汇交于一点？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P5-8：四、计算题：1（d）、（o）、（q）、（v）、（w）、（x）, 2, 5. 思考题：《工程力学训练型题集》P1-4：一、是非题；二、选择题；三、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 力系简化 课次 第2章 授课类型 理论课R讨论课□实验课□习题课□其他□ 学时 4 课程目标与要求 了解力系的分类；熟练掌握力系的基本计算； 掌握各力系的简化方法； 理解主矢、主矩的概念，并熟悉各力系的简化结果； 熟练掌握对各种力系进行简化计算。 本单元重点 与难点内容 重点：力系基本计算、平面任意力系力系的简化、空间任意力系力系的简化、主矢与主矩。 难点：空间上力矩的计算，空间任意力系力系的简化与简化的讨论。 教学内容 2-1 力系的基本计算 {C}一、 {C}{C}力系的分类 平面和空间(一般力系、汇交力系、平行力系和力偶系) {C}二、 {C}{C}力的投影、力的分解和合力投影定理 投影的定义，投影方法(一次投影法和二次投影法)、力的分解，并比较投影区别、合力投影定理。 {C}三、 {C}{C}力矩和合力矩定理 力对点的矩、力对轴的矩、力对点的矩与力对轴的矩的关系、合力矩定理。 {C}四、 {C}{C}力偶和力偶的性质 力偶的定理，力偶的性质。 {C}2-2{C}{C}力系简化理论 一 汇交力系的简化 汇交力系的简化方法：几何法(平行四边形法则)和解析法(合理投影定理)；简化结果。 二 力偶系的简化 力偶系的简化方法：几何法和解析法；简化结果。 三 空间一般力系的简化 力的平移定理、主矢和主矩、简化结果(平衡、合力、力偶和力螺旋) 四 平面一般力系的简化 主矢和主矩、简化结果(平衡、合力和力偶) 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 教学方法及手段 利用多媒体教学工具，引入大量与力学密切联系的工程实际问题，使学生了解理论力学这门学科在工程中的重要性，激发学生学习理论力学的兴趣； 课前布置预习，加强自学引导，重视学生自学能力的培养； 采用研讨式和启发式教学，通过提问，引导学生思考，讲课与练习结合，重视学生分析问题能力的培养； 布置课后思考题，加强自学引导，重视学生自学能力的培养。 课堂互动题设置 1、平面任意力系中主矢的大小是否与简化中心的位置有关？ 2、平面任意力系中主矩的大小与简化中心的位置无关，对吗？ 3、平面任意力系向任意点简化的结果相同，则该力系一定平衡吗？ 1、 某平面任意力系向A点简化得一个力 及一个矩为 的力偶，B为平面内另一点，问： （1）向B点简化仅得一力偶，是否可能？（2）向B点简化仅得一力，是否可能？（3）向B点简化得 ，是否可能？（4）向B点简化得 ，是否可能？（5）向B点简化得 ，是否可能？（6）向B点简化得 ，是否可能？ 4、空间力系向一点简化得主矢和主矩与原力系等效吗？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P12-13：四、计算题：3, 4, 5 思考题：《工程力学训练型题集》P9-11：一、是非题；二、选择题；三、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 力系的平衡 课次 第3章 授课类型 理论课R讨论课R实验课□习题课R其他□ 学时 4 课程目标与要求 掌握各种力系平衡条件和平衡方程； 了解静定、静不定的概念，能分析判断结构的静定与超静定特性； 熟练求解物体与物体系平衡问题； 理解简单桁架的简化假设，熟练掌握计算其杆件内力的节点法和截面法。 本单元重点 与难点内容 重点：各种力系的平衡方程，并应用求解物体与物体系的平衡问题。 难点：物系平衡问题的求解。 教学内容 一 力系的平衡条件与平衡方程 平面和空间力系平衡的条件、各类力系(一般力系、汇交力系、平行力系和力偶系)的平衡方程。 二 平衡问题的求解 平面单个物体的平衡问题、平面物系的平衡问题、平面桁架的平衡问题。 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 教学方法及手段 利用多媒体教学工具，引入大量与力学密切联系的工程实际问题，使学生了解理论力学这门学科在工程中的重要性，激发学生学习理论力学的兴趣； 课前布置预习，加强自学引导，重视学生自学能力的培养； 采用研讨式和启发式教学，通过提问，引导学生思考，讲课与练习结合，重视学生分析问题能力的培养； 布置课后思考题，加强自学引导，重视学生自学能力的培养。 课堂互动题设置 {C}1、 对平面任意力系，每选一次研究对象，平衡方程数目受限制吗？ {C}2、 输电线跨度l相同，电线下垂量h越小，电线越易于拉断，为什么？ {C}3、 传动轴用两个止推轴承支持，每个轴承有三个未知力，共6个未知量。而空间任意力系的平衡方程恰好有6个，是否为静定问题？ 4、下述各空间力系中，独立的平衡方程的个数分别是几个？ （1）各力的作用线都通过某一点。（2）各力的作用线都垂直于某一固定平面。（3）各力的作用线都都通过两个固定点。（4）各力的作用线位于某一固定平面相平行的平面内。（5）各力的作用线为任意位置。 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P18-27：四、计算题：2, 4, 7；8，9，11；17，18，23。 思考题：《工程力学训练型题集》P15-17：一、是非题；二、选择题；三、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 材料力学绪论及基本概念 课次 第5章 授课类型 理论课R讨论课□实验课□习题课□其他□ 学时 2 课程目标与要求 让学生明确材料力学的任务，变形体的的基本假设。正确理解内力、应力、应变等基本概念，熟练掌握截面法。 本单元重点 与难点内容 重点： 强度、刚度和稳定性的概念；变形体的概念和基本假设；内力的概念和截面法；应力与应变的概念。 难点： 强度、刚度和稳定性的概念；变形体的基本假设；应力与应变的概念。 教学内容 1.材料力学的任务 强度、刚度、稳定性的概念；材料力学的任务。 2.材料力学的基本假设 连续性、均匀性、各向同性假设和小变形假设。 3.外力、内力与截面法 外力的分类，内力与截面法的概念，用截面法求内力。 4.应力与应变 全应力、正应力与切应力的概念；线应变与切应变的概念；简单的应力-应变关系。 5.杆件变形的基本形式 轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲及组合变形。 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 利用多媒体教学工具，引入大量与力学密切联系的工程实际问题，使学生了解材料力学这门学科在工程中的重要性，激发学生学习材料力学的兴趣。同时将材料力学与理论力学进行比较，使学生明确为什么理论力学是刚体和质点系的力学，而材料力学则是变形体的力学，并了解材料力学研究问题的基本方法。 课堂互动题： 1.材料力学的研究对象为什么必须当作变形体？作出连续性假设有何作用？ 2.应力是单位面积上的分布内力，这种说法对吗？ 3.应变是单位长度的改变量，这种说法对吗？ 4.使用截面法时，在没有将杆件截开以前，能否将作用在杆件上的外力沿作用线移动，或将其合成？为什么？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P35-36：三、计算题：1，2, 3。 思考题：《工程力学训练型题集》P34-35：一、选择题；二、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 杆件的内力分析 课次 第6章 授课类型 理论课R讨论课R实验课□习题课□其他□ 学时 4 课程目标与要求 能正确、熟练地列出杆件在不同载荷作用下的内力（轴力、剪力、扭矩、弯矩）方程，并画出内力图，特别是梁的剪力图和弯矩图。 本单元重点 与难点内容 重点： 杆件的内力分量及其符号规则；用截面法求杆的内力方程；利用剪力、弯矩与载荷集度间的微、积分关系作梁的剪力图和弯矩图 难点：难点： 用截面法求内力方程；利用剪力、弯矩与载荷集度间的微分和积分关系作梁的剪力图和弯矩图 教学内容 1.杆件的内力方程与内力图 　　杆件内力分类；外力偶矩计算。截面法求内力方程；由内力方程作内力图。 2.用简易法作梁的剪力图和弯矩图 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系、积分关系。用简易法作梁的剪力图与弯矩图。 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 本章内容采用精讲与多练相结合的方法。重点讲清楚用截面法求杆的内力方程；特别是强化利用剪力、弯矩与载荷集度间的微分和积分关系作梁的剪力图和弯矩图的训练。力争使学生能举一反三。 课堂互动题： 1.杆件中内力分量与应力分量间有何关系？ 2.在集中力作用处，剪力图和弯矩图如何变化？在集中力偶作用处，剪力图和弯矩图又如何变化？ 3.弯矩、剪力和分布载荷三者之间的微分关系是如何建立的？其物理意义和几何意义是什么？建立微分关系时分布载荷集度与坐标轴的取向有什么联系？ 4.如果已知梁的剪力图，能否作出梁的载荷图与弯矩图？结果是否唯一？ 5.如果已知梁的弯矩图，能否作出梁的载荷图与剪力图？结果是否唯一？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P39-43：三、计算题：2, 5, 7（a）、(c)、（d）；（e）、（f）、（i）、（j）；8（b）、(c)、（d）。 思考题：《工程力学训练型题集》P37-39：一、选择题；二、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 截面图形的几何性质 课次 第7章 授课类型 理论课R讨论课R实验课□习题课□其他□ 学时 2 课程目标与要求 能正确、熟练地计算出截面的形心、静矩、惯性矩、惯性积和主惯性矩。 本单元重点 与难点内容 重点： 组合截面的静矩和形心计算；利用平行移轴公式求组合截面的惯性矩与惯性积；主惯性矩与形心主惯性矩的概念及计算。 难点： 利用平行移轴公式和转轴公式求组合截面的惯性矩与惯性积及主惯性矩与形心主惯性矩。 教学内容 1.静矩与形心 　　截面的静矩；截面的形心；组合截面的静矩和形心。 2.惯性矩　极惯性矩　惯性积 　　惯性矩、极惯性矩、惯性积和惯性半径概念；截面惯性矩与惯性积计算。 3.平行移轴公式 　　惯性矩和惯性积的平行移轴公式及其应用。 4.转轴公式。 惯性矩与惯性积的转轴公式。主惯性轴与形心主惯性轴。主惯性矩与形心主惯性矩。 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 本章内容纯粹是高等数学中的积分问题。采用精讲与多练相结合的方法。重点讲清楚惯性矩和惯性积的平行移轴公式，求主惯性矩与形心主惯性矩的一般方法和步骤。力争使学生能举一反三。 课堂互动题： 1.如果截面图形对某一坐标轴的静矩等于零，则该坐标轴有何特征？ 2.在所有互相平行的坐标轴中，截面图形对形心坐标轴的惯性矩怎样？ 3.正多变形截面图形有多少条形心主惯性轴？它们的形心主惯性矩之间有何关系？ 4.求截面图形形心主惯性矩的计算步骤怎样？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P46-47：三、计算题： 3, 6，7。 思考题：《工程力学训练型题集》P44-46：一、选择题；二、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 杆件的应力与强度计算 课次 第8章 授课类型 理论课R讨论课□实验课□习题课□其他□ 学时 8 课程目标与要求 正确理解、熟练掌握杆件在轴向拉压、剪切与挤压、扭转、平面弯曲时的应力与强度计算。掌握拉压时材料的力学性能，弄清材料力学解决问题的思路和方法。 本单元重点 与难点内容 重点： 拉压杆斜截面上的应力计算；材料拉压时的力学性质；剪切与挤压的概念及实用计算；圆轴扭转横截面上切应力分析方法（公式推导），强度计算；梁的弯曲正应力与切应力分析方法（公式推导），强度计算。 难点： 圆轴扭转横截面上切应力分析方法（公式推导）；梁的弯曲正应力与切应力分析方法（公式推导），强度计算。 教学内容 1.拉压杆的应力 2.材料拉压时的力学性质 3.许用应力 安全因数 强度条件 4.连接件的实用计算 5.圆轴扭转切应力 6.梁的弯曲正应力 7.梁的弯曲切应力 8.梁的合理强度设计 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 本章内容主要研究杆件的应力与强度计算，是本课程的重点。本章中提出的平面假设是研究拉压杆的应力、圆轴扭转切应力和梁的弯曲正应力的基础。在本章的教学中，应特别强调启发式与研讨式的教学方法。本章应重点讲清楚拉压杆的应力、圆轴扭转切应力、梁的弯曲正应力和梁的弯曲切应力公式的推导方法。 课堂互动题： 1.用截面法求拉压杆斜截面上的应力，取左半部分或取右半部分为研究对象，其结果是否一致？为什么？ 2.何谓材料的{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}？何谓材料的伸长率？分别在应力-应变曲线上表示之。 3.如何判断连接件的剪切面与挤压面？有效挤压面面积如何计算？ 4.当单元体上同时存在切应力和正应力时，切应力互等定理是否仍然成立？为什么？ 5.圆轴扭转时变形几何方程是基于什么得到的？ 6.竹子扭转时是如何破坏的？是什么原因引起的？ 7.在剪切实用计算中采用的许用切应力与扭转许用切应力是否相同？为什么？ 8.圆轴扭转时切应力公式推导为什么需要综合考虑变形几何关系、物理关系和静力学关系？ 9.梁的弯曲正应力公式的应用条件是什么？如果梁的拉压弹性模量不相等，请推导其弯曲正应力公式。 10.梁的弯曲切应力公式的应用条件是什么？如果给出一些开口薄壁截面梁，你能否画出其剪力流的方向？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P57-66： {C}三、{C}{C}计算题：1，3，6，8，10，14，15，16，18，19，26，29，30，35，37。 思考题：《工程力学训练型题集》P48-56： 一、选择题；二、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 杆件的变形与刚度计算 课次 第9章 授课类型 理论课R讨论课R实验课□习题课□其他□ 学时 4 课程目标与要求 熟练掌握杆件在轴向拉压、扭转时的变形计算；掌握求梁变形的两种方法：积分法和叠加法，明确叠加原理的使用条件，掌握扭转和弯曲时的刚度计算。 本单元重点 与难点内容 重点： 杆件伸长量的计算；圆轴的相对扭转角计算与刚度条件；用积分法求梁的挠曲线方程；用叠加法计算梁的挠度和转角。 难点： 用积分法求梁的挠曲线方程；用叠加法计算梁的挠度和转角。 教学内容 1、拉（压）杆的变形 拉压杆的纵向伸长量，横向应变。 2、圆轴扭转变形　刚度条件 圆轴的相对扭转角与单位长度扭转角。 3、梁的弯曲变形　刚度条件 积分法求梁的挠度与转角，叠加法求梁的挠度与转角。 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 本章中杆件伸长量的计算，圆轴的相对扭转角计算相对而言比较简单，只需讲清基本计算公式并给出几个例题，学生一般就能掌握；用积分法求梁的挠曲线方程计算比较繁琐，特别需要讲清在哪些截面处应该分段列梁的挠曲线方程，以及如何列出边界条件来确定积分常数；用叠加法计算梁的挠度和转角技巧性较强，可多举一些例题来引导学生如何进行叠加，并且应重点讲方法。 课堂互动题： 1.截面尺寸连续变化的杆或圆轴在轴向拉伸或扭转时，怎样求其伸长量或相对扭转角？ 2.用积分法求梁的挠曲线方程时在什么情况下需要分段？将会出现多少个积分常数？ 3.用积分法求梁的挠曲线方程时在什么地方需要用到连续性条件？在中间铰处的连续性条件是什么？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P74-82： 三、计算题： 2, 5，6，9，14，16，18。 思考题：《工程力学训练型题集》P67-74：一、选择题；二、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 应力状态分析与强度理论 课次 第10章 授课类型 理论课R讨论课R实验课□习题课□其他□ 学时 6 课程目标与要求 掌握一点处的应力状态的概念，会求平面应力状态斜截面上的应力，会求主应力、主平面方位角，会求最大切应力，会画应力圆，掌握广义胡克定律及其应用；掌握四种常用的强度理论及其应用。 本单元重点 与难点内容 重点： 一点处的应力状态的概念；平面应力状态分析的解析法和图解法；广义胡克定律及其应用；构件失效的形式与强度理论的概念；四种常用的强度理论及其应用。 难点： 应力状态的概念；三向应力状态分析；广义胡克定律及其应用；构件失效的形式与强度理论的概念；四种常用的强度理论及其应用。 教学内容 1.应力状态的概念。 2.平面应力状态分析 3.三向应力状态简介 4.复杂应力状态下的应力－应变关系 5.复杂应力状态下的应变能密度 6.强度理论的概念。 7.四种常用的强度理论 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 本章中应重点讲清为什么可以用单元体来描述一点的应力状态，完整推导出平面应力状态分析中求斜截面上的应力，主应力、主平面方位角的计算公式。讲清广义胡克定律及其应用。讲清强度理论的概念和四种常用的强度理论的应用范围。讲例题时应精选，要有代表性，要能使学生举一反三。在课堂教学中还要加强互动，积极调动学生的学习积极性和主动性。 课堂互动题： 1.为什么要研究一点处的应力状态？ 2.为什么可以用单元体来描述一点处的应力状态？ 3.主应力和正应力有何区别？主平面位置如何确定？各主平面上作用的主应力如何确定？ 4.一单元体中，在最大正应力所在的平面上有无切应力？在最大切应力所在面上有无正应力？ 5.三向应力状态中，最大切应力作用面位置如何确定？ 6.一受扭圆轴，给你一片应变片，如何来测定所受扭矩的大小？ 7.冬天自来水因其中的水结冰而被涨裂，但冰为什么不会因受水管的反作用压力而被压碎呢？ 8.如何利用强度理论确定塑性材料在纯剪切时的许用应力？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P87-91： 三、计算题： 1, 2，4；6，7，9；16，17，18。 思考题：《工程力学训练型题集》P83-87：一、选择题；二、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 组合变形 课次 第11章 授课类型 理论课R讨论课□实验课□习题课□其他□ 学时 2 课程目标与要求 了解求解两相互垂直平面内弯曲的组合、拉伸（压缩）与弯曲组合问题的叠加法，了解弯曲与扭转的组合的强度计算。 本单元重点 与难点内容 重点： 求解两相互垂直平面内弯曲的组合、拉伸（压缩）与弯曲组合问题的叠加法，弯曲与扭转的组合的强度计算方法。 难点： 两相互垂直平面内弯曲时梁的应力分析方法与强度计算；弯扭组合变形的强度计算。 教学内容 1.两相互垂直平面内弯曲的组合 2.拉伸（压缩）与弯曲的组合 3.弯曲与扭转的组合 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 本章中应重点讲清两相互垂直平面内弯曲时梁的应力分析方法与强度计算；拉伸（压缩）与弯曲组合变形时梁的应力分析方法与强度计算；弯扭组合变形的强度计算。讲例题时应精选，要有代表性，要能使学生举一反三。在课堂教学中还要加强互动，积极调动学生的学习积极性和主动性。 课堂互动题： 1、用叠加法计算组合变形杆件的内力和应力时，其限制条件是什么？为什么必须满足这些条件？ 2、斜弯曲时梁横截面上的中性轴如何确定？其最大应力作用点又如何确定？ 3、当圆轴处于弯扭组合及弯拉（压）扭组合变形时，横截面上存在哪些内力？应力如何分布？危险点处于何种应力状态？如何根据强度理论建立相印的强度条件？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P95-101：三、计算题： 1, 4，10，18。 思考题：《工程力学训练型题集》P92-95：一、选择题；二、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注 知识单元名称 压杆稳定 课次 第12章 授课类型 理论课R讨论课□实验课□习题课R其他□ 学时 4 课程目标与要求 正确理解压杆稳定、临界力等概念，熟练掌握欧拉公式、压杆稳定性计算。掌握提高压杆稳定性的措施。 本单元重点 与难点内容 重点： 压杆平衡稳定的概念；临界力的计算；临界应力总图；压杆的稳定性计算。 难点： 压杆平衡稳定的概念；临界力的计算；压杆的稳定性计算。 教学内容 1.压杆稳定的概念 2.细长压杆的临界力 3.临界应力，临界应力总图 4.压杆的稳定性计算 5.提高压杆稳定性的措施。 教学过程设计： 教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等 本章中应重点讲清压杆稳定的概念，完整推导出两端铰支细长压杆的临界力的计算公式，并应用类比的方法给出其它支承条件下细长压杆的临界力的计算公式。特别是应该讲清临界应力总图，以及压杆的稳定性计算。讲例题时应精选，要有代表性，要能使学生举一反三。在课堂教学中还要加强互动，积极调动学生的学习积极性和主动性。 课堂互动题： 1.构件的强度、刚度和稳定性有何区别？ 2.如何区分压杆的稳定平衡和非稳定平衡？ 3.压杆的弯曲变形与失稳有何区别与联系？ 4.压杆的临界力与临界应力有何区别与联系？是否临界应力愈大的压杆，其稳定性也愈好？ 作业与 思考题设置 作业：《工程力学训练型题集》P106-110：三、计算题： 2，7，9。 思考题：《工程力学训练型题集》P102-105：一、选择题；二、填空题。 学习效果、学生反馈、反思改进措施等 备注