07級《工程力學》課程教學大綱
engineering mechanics
課程編號：3011302總學分：3
課程性質：專業基礎課
學時分配：課程總學時42 其中：理論課學時34，習題課課時8
教材：《工程力學》 上冊沈養中主編高等教育出版社
參考書目：
《結構力學教程》 龍馭球、包世華高等教育出版社
一、課程的目的與任務
工程力學是重要的專業基礎課，目的是使學生通過該課程的學習，它包含理論力學（靜力學部分）、材料力學和結構力學三部分內容。它以高等數學、線性代數為基礎，通過本課程的學習，培養學生具有初步對工程問題的簡化能力，一定的分析與計算能力，是學習有關後繼課程和從事專業技術工作的基礎。
任務是使學生掌握系統的結構力學知識，提高結構計算能力，能熟練地分析計算土木工程結構的力學效能，培養學生的分析能力和科學作風，為學習有關專業課程、為畢業後從事結構設計、施工和科研工作打好理論基礎。
二、課程的基本要求
要求學生對工程力學中的基本概念有明確的認識，能正確分析靜定結構的內力，並繪製內力圖。掌握虛功原理在靜定結構位移求解中的應用以及在超靜定問題求解過程中的應用。掌握力法、位移法和力矩分配法的基本原理及典型方程，並學會應用這三種方法來解決超靜定問題。
了解矩陣位移法的基本思路，掌握連續梁單元剛度和整體剛度矩陣的求解方法，掌握矩陣位移法求解連續梁內力的方法。了解動力分析的基本目的，掌握單自由度體系的自振頻率的求解方法，掌握單自由度體系強迫振動的微分方程。
三、學時分配
四、教學內容及要求
二、靜力學（12學時）
1、靜力學基本概念及受力分析
（1） 靜力學的任務；
（2） 力、剛體和平衡的概念；
（3） 靜力學基本公理（二力平衡公理、加減平衡力系公理）；
（4） 約束、約束反力；
（5） 隔離體與受力圖。
教學要求
（1） 了解靜力學的任務；
（2） 了解力、剛體和平衡的概念；
（3） 了解靜力學基本公理；
（4） 掌握常見典型約束的性質及約束反力的確定；
（5） 掌握物體和簡單物體系統受力圖的畫法。
2、平面力系
（1）力系的分類和特徵（平行四邊形法則）；
（2）力在直角座標上的投影；合力投影定理；
（3）平面匯交力系的合成與平衡；
（4）力矩，合力矩定理；
（5）力偶，力偶的性質；
（6） 平面力偶係的合成與平衡；
（7） 力的平移定理；
（8） 平面一般力系的簡化，主矢和主矩；（固定端約束與相應的約束反力）
（9） 平面一般力系的平衡
（10）簡單物體系統的平衡問題。
教學要求
（1） 掌握力在直角座標軸上的投影；
（2） 了解平面匯交力系的合成與平衡；
（3） 理解力矩和力偶的基本概念及其性質；
（4） 掌握平面問題中力對點之矩的計算；
（5） 了解平面力偶係的合成與平衡；
（6） 理解平面一般力系的簡化原理；
（7） 掌握平面一般力系向一點簡化的方法；
（8） 了解計算平面一般力系的主矢和主矩；
（9） 掌握求解單個物體的平衡問題；
（10）掌握求解簡單物體系統的平衡問題。
3、空間力系
（1） 空間力系的基本概念；（力在座標軸上的投影，力對軸之矩）
（2） 空間力系的簡化、平衡條件；
（3） 重心形心的座標計算公式，組合圖形的形心計算。
教學要求
（1） 了解空間力系的基本概念；
（2） 會用空間力系的平衡方程求解單個物體的空間平衡問題；
（3） 了解物體重心和形心的概念。
4．摩擦
（1） 滑動摩擦的概念；
（2） 摩擦角和自鎖現象，摩擦的平衡問題。
教學要求
（1） 理解滑動摩擦的概念；
（2） 了解摩擦角和自鎖現象；
（3） 了解有摩擦的平衡問題。
教學建議：
靜力學部分宜採用錄影或cai課件增強學生對約束、約束反力等內容的直觀認識，進而掌握受力分析；平衡方程的應用是本部分的重點與難點，應通過作一定數量的習題加以鞏固。
二、材料力學 （30學時）
5、基本概念和基本假設
(1) 研究的物件、性質和任務；（強度、剛度、穩定性的概念）
(2) 基本假設；
(3) 內力、應力、變形和應變的概念；
(4) 基本構件變形的形式。
教學要求
(1)了解變形固體的基本概念和基本假設；
(2)理解內力、應力、變形和應變的概念。
6、軸向拉伸和壓縮
（1）軸力、軸力圖；
（2）軸向拉壓時截面上的應力；
（3）軸向拉壓時的變形、線應變；虎克定律、線彈性模量，抗拉壓剛度，橫向變形，泊松比；
（4）材料的力學效能；（低碳鋼的拉伸試驗，(－( 圖； 比例極限、彈性極限、屈服極限、強度極限、延伸率、截面收縮率，冷作硬化、冷拉時效、預應力； 其它塑性材料的拉伸試驗；鑄鐵的拉伸試驗；低碳鋼和鑄鐵的壓縮試驗及兩類材料的比較）
（5）軸向拉壓的強度條件及強度計算；極限應力、安全係數、許用應力；
（6）應力集中的概念。
教學要求
（1）熟練運用截面法分析桿件軸力，正確繪製軸力圖；
（2）理解拉、壓桿的虎克定律；
（3）掌握桿件拉、壓時的強度校核和截面設計；
（4）了解材料的基本力學效能以及試件拉、壓破壞時的現象和原因；
（5）了解應力集中的概念。
7、剪下
（1）剪下的概念，剪下的實用計算。
（2）擠壓的概念，擠壓的實用計算。
教學要求
（1） 了解剪下、擠壓的概念；
（2） 會剪下、擠壓的實用計算。
8、圓軸扭轉
（1） 扭矩與扭矩圖；
（2） 剪應力互等定理，剪下胡克定理，剪下彈性模量；
（3） 切應力計算公式，極慣性矩，扭轉截面係數；
（4） 許用切應力，園軸軸扭轉強度條件及其應用；
（5） 相對扭轉角，剛度條件的簡單應用。
教學要求
（1）了解圓軸扭轉時橫截面上的內力分析；
（2）了解圓軸扭轉時的應力和強度計算；
（3）了解純剪下變形、剪應變、剪應力互等定理及剪下胡克定律。
9、梁的內力
（1）梁的計算簡圖的典型形式；
（2）直樑平面彎曲時橫截面上的內力――彎矩和剪力，內力正負號規定；
（3）截面法求指定截面上的內力；
（4）用剪力方程、彎矩方程作單跨樑的剪力圖和彎矩圖；
（5）荷載集度、剪力和彎矩之間的微分關係及其在繪製內力圖上的應用；
（6）疊加法繪製彎矩圖。
教學要求
（1）了解梁的計算簡圖的典型形式；
（2）掌握截面法求指定截面上的內力，用內力方程求內力；
（3）熟練掌握繪製內力圖的方法 。
10、梁的強度和變形
（1）純彎曲時的正應力公式；
（2）靜矩、慣性矩的概念及組合截面慣性矩計算；
（3）梁的正應力強度條件及強度計算；
（4）矩形截面與工字形截面剪應力的計算公式，常用截面梁的最大剪應力公式；
（5） 梁的剪應力強度條件；
（6） 梁的合理截面形式及變截面梁，提高梁抗彎強度的措施；
（7）樑內任一點的應力狀態（單元體）、平面應力狀態（主應力、主平面，最大剪應力）；強度理論簡介（第
一、三、四強度理論）；
（8）梁變形的概念；
（9）彎矩與撓曲線曲率間的關係，抗彎剛度；
(10) 疊加法求梁的變形；
(11) 梁的剛度條件；
(12) 提高梁剛度的措施。
教學要求
（1）掌握梁的正應力強度條件及強度計算；
（2）會簡單圖形慣性矩的計算、慣性矩的平行移軸公式、組合截面慣性矩的計算；
（3）了解常用截面梁的最大剪應力公式、梁的剪應力強度條件和強度計算；
（4）了解樑內任一點的應力狀態、單元體，平面應力狀態，主應力、主平面，最大剪應力；
（5）了解梁變形的概念；掌握梁的剛度條件；
11、組合變形
（1） 組合變形的概念；
（2） 斜彎曲杆的應力和強度計算原理；
（3） 偏心受壓（受拉）杆的應力和強度計算；
（4） 偏壓杆的截面核心的概念。
教學要求
（1） 了解組合變形的概念；
（2） 理解斜彎曲杆的應力和強度計算原理；
（3） 了解偏壓杆的截面核心的概念；
（4） 會應用疊加法對斜彎曲杆，偏心受壓（受拉）杆進行強度計算。
12、壓桿穩定性
（1）平衡的三種形式，失穩破壞；
（2）壓桿的穩定與不穩定平衡；
（3）臨界力，細長杆臨界力計算的尤拉公式（不推導）；
（4）杆端約束對臨界力的影響，長度係數、計算長度；臨界壓力，長細比；
（5）臨界應力計算公式的適用範圍；
（6）超過比例極限時臨界應力計算――經驗公式，臨界應力總圖；
（7）壓桿的穩定校核。
教學要求
（1）了解平衡狀態的三種形式，掌握壓桿失穩破壞的特徵；
（2）會計算軸向受壓杆臨界載荷載和臨界應力，會進行穩定校核。
五、教學大綱編制說明
1、根據專業的需要和給定的課時數，可對教學內容酌情增減。
2、在課時分配上力求精講多練，對習題課應注重實效。
力學教學大綱
課程名稱 英文 力學 mechanics 課程 0601632 課程類別 學科基礎課程 學時 70學時 學分 4學分 考核方式 考試 適用物件 物理學本科專業 一 課程簡介 力學 課程是物理學專業一門重要的專業基礎課，具有非常重要的地位和作用，它具有承上啟下的橋梁作用，使學生學習後續專業課程的基礎。...
工程力學A
一 填空題 1.力對物體的作用效應取決於力的和這三個因素稱為力的三要素。2.兩物體相互作用的力總是同時存在，並且兩力分別作用於兩個物體。這兩個力互為與的關係。3.力偶是由一對的平行力組成的特殊力系組合而成的 4.常用的約束有 5.空間力系根據力系各力作用線的分布情況，可分為空間空間和空間 四 做圖題...
《材料力學》教學大綱
大綱說明 課程 5125001 課程總學時 64課時 講課54課時，實驗10課時 總學分 4學分 課程類別 必修 適用專業 土木工程專業 本科 預修要求 高等數學 理論力學 課程的性質 目的 任務 材料力學是一門重要的技術基礎課，是其它技術課和專業課的基礎。材料力學的任務就是在對構件進行力學分析的基...