工程力学是土木,机械等工科专业的骨干专业基础科。在生产实际中,各种机械和工程结构得到广泛应用。构件在载荷的作用下且应具备足够的强度(即抵抗破坏的能力),以保证在规定的使用条件下不致发生破坏。构件应具备足够的刚度(即抵抗变形的能力)。以保证在规定的使用条件下不产生过分的变形,构件应具备足够的稳定性(即维持其原有平衡形式的能力),以保证在规定的使用条件下不产生失稳现象。由上述三项构件安全工作的基本要求可以看出:如何合理的选用材料(既安全又经济)、如何恰当的确定构件的截面形状和尺寸,便成为构件设计中十分重要的问题。 本课程通过研究单根杆件的拉压,弯曲,扭转,剪切,就材料力学的主要任务:研究构件在外力作用下的变形、受力和破坏规律,为合理设计构件提供有关强度、刚度和稳定性分析的基本理论和方法。同时 ,本科程介绍力学专业的基本概念,也是后续专业课,如结构力学,机械设计的基础。 长沙理工大学教学日历 教研室主任: (签字或盖章)主管教学负责人: (签字或盖章) 填报时间: 2024年 7 月 8 日 审查同意时间: 年 月 日 教学周数: 14周 自第 1-11,15-17 周 教学总时数: 80 学时 本学期总学时数: 80学时 本学期周学时:6学时 2024/ 2025 学年 第 一 学期 讲 课: 76 学时 课 堂 讨 论: 学时 院(部): 土木学院 任课教师: 曾明华 实 验 课: 4 学时 校内现场教学:___________学时 课程名称:工程力学A教学班号车辆23-12班 校 外 教 学:____________学时 大 作 业_____________学时 月 日 第 周 星期 章 节 教 学 内 容 教 学 要 求 作业 布置 课内 时数 课外 时数 备注 9 3 第1 周 星期2 第1章 §1~1 §1-2 (理论力学) 物体的受力分析 绪论 静力学公理 熟悉静力学公理,掌握静力学基本概念与基本计算。 2 2 2 课堂 9 5 第1周 星期4 §1-3 约束与约束力 物体的受力分析图 熟悉各种类型约束和约束反力。 熟练掌握物体受力分析方法,并画受力图。 3 2 2 课堂 9 6 第1周 星期5 第2章 §2-1 力系的简化理论 力的投影 力矩、力偶 掌握力矩与力偶矩矢的概念。 2 2 4 线上 9 10 第2 周 星期2 §2-2 力系的简化理论 掌握力系的简化方法和结果 2 2 4 课堂 9 12 第2周 星期4 第3章 §3-1 物体的受力分析 力系的平衡条件和平衡方程 了解空间力系的平衡条件和平衡方程的形式,熟练掌握平衡方程的应用 3 2 4 课堂 9 13 第2周 星期5 §3-2 物体系统的平衡问题 熟练掌握平面任意力系平衡问题。 掌握静定、静不定的概念。 4 2 4 课堂 9 17 第3 周 星期2 §3-2 第4章 平面静定桁架的平衡 考虑摩擦的物体平衡 了解桁架的概念和分类,了解求桁架中的杆的内力方法:节点法和截面法; 了解摩擦角、自锁现象、摩擦定律。 4 2 4 线上 9 19 第3周 星期4 国庆放假 9 20 第3周 星期5 第5章 §5-1 运动学基础 点的运动表示方法 掌握三种方法求点的运动方程、轨迹、速度、加速度。重点:自然法。 3 2 4 课堂 9 24 第4 周 星期2 §5-2 刚体的基本运动 掌握平动、定轴转动的特征、研究方法,并求其上各点的速度、加速度。 3 2 4 线上 9 26 第4周 星期4 第6章 §6-1 §6-2 刚体平面运动方程 刚体平面运动的运动方程 平面图形内各点的速度 掌握平面运动及用基点法求各点的速度 3 2 4 课堂 9 27 第4周 星期5 §6-2 §6-3 平面图形内各点的速度 平面图形内各点的加速度 握速度瞬心法和速度投影定理;了解用基点法求平面图形内各点的加速度 4 2 4 课堂 10 1 第5 周 星期2 第7章 §7-1 §7-2 点的复合运动 点的复合运动概念 点的速度合成定理 掌握一动点、两坐标系、三种运动 3 2 4 课堂 10 3 第5周 星期4 §7-2 点的速度合成定理 掌握速度合成定理的应用 课堂 10 4 第5周 星期5 §7-3 点的加速度合成定理 掌握牵连运动为平动及转动时的加速度问题 3 2 4 课堂 10 8 第6 周 星期2 第8章 动力学基础 掌握质点动力学基本方程,能求解质点动力学两类问题。 3 2 4 线上 10 10 第6周 星期4 第9章 §9-1 §9-2 动量定理 动量的概念及动量定理的形式,质心运动定理 掌握动量定理并应用解题。 掌握质心运动定理并应用解题。 3 2 4 课堂 10 11 第6周 星期5 第10章 §10-1 动量矩定理 动量矩的概念及动量矩定理的形式 掌握动量矩、刚体转动惯量的概念,并进行有关计算。 动量矩定理并应用解题。 3 2 4 线上 10 15 第7周 星期2 §10-2 相对质心的动量矩定理 刚体平面运动微分方程 掌握相对于质心动量矩定理的形式及应用。 2 2 4 课堂 10 17 第7周 星期4 第11章 §11-1 动能定理 功和动能的计算 掌握功、动能的概念及计算。 3 2 4 课堂 10 18 第7周 星期5 §11-2 质点系动能定理 熟练掌握动能定理与机械能守恒定律应用求解动力学问题。 3 2 4 课堂 10 22 第8 周 星期2 第1章 (材料力学) 绪论与基本概念 了解材力的任务、基本假设,掌握截面法、应力、应变等基本概念 3 2 4 课堂 10 24 第8周 星期4 第2章 §2-1至 §2-4 轴向拉伸和压缩 概念、轴力及轴力图,横截面及斜截面上的应力;拉(压)杆的变形,虎克定律。 掌握好平面假设,轴力图画法,内力和应力计算,理解变形计算公式和虎克定律。。 3 2 2 课堂 10 25 第8周 星期5 §2-5至§2-8 拉(压)杆内的变形能;材料在拉伸和压缩时的力学性质;强度条件,安全系数,许用应力;应力集中的概念。 熟练掌握强度计算,理解应力集中的概念。 3 2 2 课堂 10 29 第9 周 星期2 附录工 §I-1至§I-4 截面的几何性质 静矩,形心,极惯性矩,惯性矩,惯性积,平移和转轴公式,主惯性轴,主惯性矩。 会计算静矩,极惯性矩,惯性矩,惯性积,能运用平移和转轴公式,理解相应概念。 3 2 2 线上 10 31 第9周 星期4 第3章 §3-1至§3-4 扭转 薄壁圆筒的扭转;外力偶矩的计算,扭矩及扭矩图;等直圆杆在扭转时的应力。 理解好剪应力互等定理,剪切虎克定律,掌握扭矩图及扭矩的计算,掌握等直圆杆在扭转时的强度。 3 2 2 课堂 11 1 第9周 星期5 §3-5至§3-8 等直圆杆在扭转时的变形计算,刚度条件,变形能。矩形杆和薄壁杆在自由扭转时应力和变形计算。 掌握等直圆杆在扭转时的刚度计算。了解等直非圆截面杆的应力和变形计算。 3 2 2 课堂 11 5 10周 星期2 第4章 §4-1 弯曲应力 梁的剪力和弯矩,剪力方程和弯矩方程,剪力图和弯矩图。 掌握弯曲内力的计算方法。 3 2 3 课堂 11 7 第10周 星期4 §4-2 剪力、弯矩与分布载荷间的微分关系及其应用。 熟练掌握弯曲内力图的一些基本画法。 3 2 3 课堂 11 8 第10周 星期5 §4-3 平面刚架和平面曲杆的内力与内力图。 掌握平面刚架和平面曲杆的内力与内力图。 3 2 3 线上 11 12 11周 星期2 §4-4至§4-6 梁横截面上的正应力和切应力、梁的合理设计 掌握正应力和切应力公式及其强度计算;巩固梁的弯曲强度条件及计算,了解合理设计梁的一些措施。 3 2 3 课堂 11 14 第11周 星期4 第5章 §5-1至§5-2 梁的变形 梁的挠曲线近似微分方程及其积分法求梁的变形。 掌握好计算梁的变形的积分法。 3 2 2 课堂 11 15 第11周 星期5 §5-3至§5-5 按叠加原理求梁的变形,刚度校核,提高弯曲刚度的措施,梁的变形能。 掌握按叠加原理求梁的变形的几个典型例题。 3 2 2 课堂 12 10 第15 周 星期2 第6章 §6-1至§6-4 简单超静定问题 超静定概念,拉压、扭转、简单梁的超静定 掌握这些简单超静定问题的解法。 3 2 2 课堂 12 12 第15周 星期4 第7章 §7-1 §7-2 应力应变状态分析 应力状态的概念。 平面应力状态下的应力分析 掌握一点应力状态的概念。掌握平面应力状态下的应力分析方法。 3 2 3 课堂 12 13 第15周 星期5 §7-3 §7-4 三向应力状态简介 复杂应力状态下的应力-应变关系 掌握三向应力圆;会求最大切应力。掌握广义胡克定律及其应用。 3 2 3 课堂 12 17 第16 周 星期2 第8章 强度理论 了解强度理论的概念。 掌握四种常用的强度理论的应用。 3 2 4 线上 12 19 第16周 星期4 第9章 §9-1 §9-2 压杆稳定 压杆稳定的概念 细长压杆的临界力 临界应力 临界应力总图 了解压杆稳定的概念,会计算压杆的临界力与临界应力。 3 2 4 课堂 12 20 第16周 星期5 拉伸与压缩实验 学会测定材料在拉伸与压缩时的力学性质 实验 报告 2 3 12 24 17 周 星期2 正应力实验 初步掌握电测法的应用。 实验 报告 2 3 注:1、教学内容包括:讲课、课堂讨论、习题课、现场教学、实验课、大作业、课程设计等。 2、本日历一式二份,经授课教师所在院(部)主管教学负责人审查同意后,一份交由授课教师留存,一份交教师所属院(部)存档。 3、教学日历执行情况由任课教师在完成教学任务后根据教学执行情况总结备查。