课程介绍

课程编号:0801000125 英文名称:Engineering Mechanics (C) 学分:3学分 总学时:48学时。其中,讲授 44 学时,实验4学时,上机 0学时,实训 0学时。 适用专业: 轻化工程、无机非金属材料工程、化学工程与工艺、化学化工类环境工程、建筑环境与设备工程、热能与动力工程等专业。 先修课程:高等数学、画法几何与机械制图、大学物理、物理实验等。 一、课程性质与教学目的 工程力学是一门为设计工程实际构件提供必要理论基础的重要技术基础课。 通过本课程的学习,使学生掌握将实际工程构件抽象为力学模型的方法,掌握物体的受力分析、力系的简化理论和刚体系统的平衡条件;掌握变形固体关于内力、应力、变形的基本概念,掌握研究杆件内力、应力、变形分布规律的基本原理和方法,掌握分析杆件强度、刚度和稳定性问题的理论与方法,为学习后续的专业课程打下扎实的基础。 二、基本要求 (1)静力学公理和物体的受力分析 掌握力、力偶、平衡、刚体、力系、等效力系和平衡力系等概念,掌握静力学公理及应用,熟悉各种常见约束的性质、约束的分类,掌握约束力的画法,掌握物体受力分析方法,能熟练地画出工程结构的受力图。 (2)力系简化理论 掌握力的基本计算(力的投影、力的分解、力矩、力偶和力偶矩)、力线平移定理,掌握各力系的简化方法与简化结果以及主矢、主矩的概念。熟悉力系简化的工程应用。 (3)力系的平衡 掌握各力系平衡条件和平衡方程,掌握物体与物体系平衡问题的求解。 (4)绪论和基本概念 了解材料力学的任务、变形固体的基本假设和基本变形的特征;掌握正应力和切应力、线应变和切应变的概念。掌握杆件变形的基本形式。 (5)杆件的内力分析 掌握截面法,熟练运用截面法求解杆件各种变形的内力(轴力、扭矩、剪力和弯矩)及内力方程;了解扭转时外力偶矩的换算;掌握弯曲时的载荷集度、剪力和弯矩的微分关系及其应用;熟练绘制内力图。 (6)截面图形的几何性质   掌握平面图形的形心、静矩、截面二次矩和平行移轴公式的应用;了解平面图形的形心主惯性轴、形心主惯性平面和形心主惯性矩的概念。 (7)杆件的应力与强度计算 掌握直杆在轴向拉伸与压缩时横截面、斜截面上的应力计算;了解安全因数及许用应力的确定,熟练进行强度校核、截面设计和许可载荷的计算。了解剪切和挤压实用计算。掌握切应力互等定理和剪切胡克定律。掌握圆轴扭转时的应力与强度计算。掌握纯弯曲和横力弯曲的概念;掌握弯曲正应力的计算,了解弯曲切应力的概念,掌握强度计算;了解提高梁弯曲强度的措施。 (8)杆件的变形与刚度计算 掌握胡克定律,掌握直杆在轴向拉伸与压缩时的变形和应变计算。掌握圆轴扭转时的变形与刚度计算。掌握梁的挠度和转角的计算方法及刚度分析。了解简单超静定问题。 (9)应力应变状态分析 了解应力状态的概念,掌握平面应力状态下应力分析的方法;了解三向应力状态的概念;掌握主应力、主平面和最大切应力的计算。掌握广义胡克定律。 (10)强度理论及其应用 了解强度理论的概念;掌握四种常用强度理论及其应用。 (11)组合变形 了解组合变形的概念,了解杆件的斜弯曲、拉伸(压缩)和弯曲组合变形的应力与强度计算。了解杆件扭转与弯曲组合变形的应力与强度计算。 (12)压杆稳定 了解压杆稳定性的概念、细长压杆的欧拉公式及其适用范围;了解不同柔度压杆的临界应力和安全因数法的稳定性计算。了解提高压杆稳定性的措施。 (13)实验 掌握机测法和电测法的基本原理;掌握拉伸与压缩实验、弯曲正应力实验的基本原理和测试方法。 三、重点与难点 重点:物体受力分析和受力图;力系简化结果;物体系的平衡条件与平衡方程及应用。 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。平面应力状态分析。 难点:物体受力分析和受力图;力系的简化理论及简化结果,物体系的平衡条件与平衡方程及应用解题。 应力与应变概念。圆轴扭转切应力。梁的弯曲正应力和切应力。平面应力状态分析。 四、教学方法 以课堂讲授为主,以课堂讨论、CAI及录像教学为辅。应积极地开展研究性教学,大力培养学生的创新精神与应用力学基本理论与基本方法解决工程实际问题的能力。

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